◎ 题目

如图为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题 （1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______． （填入正确选项前的字母） A．米尺 B．秒表 C．0～12V的直流电源 D．0～12V的交流电源 （2）该同学在实验中打出的一条纸带如图所示，其中A、B、C和D、E、F分别是在纸带上不同位置连续选取的3个打印点（其他点未标出）．用刻度尺量出AC、BE、DF的距离分别为x1=3.84cm，x2=40.01cm，x3=11.80cm，重锤的质量m=0.5kg，电源的频率f=50Hz，重力加速度g取9.80m/s2．根据以上数据可知，重锤由B点运动到E点的过程中，重力势能减少了______J，动能增加了______J．（保留三位有效数字） （3）根据第（2）问的结果，可以得到的结论是：______ （4）实验中误差产生的原因有______．（至少写出一个原因）

◎ 答案

（1）打点计时器需接0～12V的交流电源，测量瞬时速度以及下降的距离需要米尺．打点计时器可以测量时间，不需要秒表．故选AD． （2）重力势能的减小量△Ep=mgx2=0.5×9.8×0.4001J=1.96J． B点的瞬时速度vB= x1 2T = 0.0384 0.04 m/s=0.96m/s，vE= x3 2T = 0.1180 0.04 m/s=2.95m/s，则动能的增加量△EK= 1 2 m(vE2-vB2)= 1 2 ×0.5×(2.952-0.962)≈1.95J． （3）结论是在误差允许的范围内，重锤下落过程中减少的重力势能等于它增加的动能． （4）实验产生误差的原因是纸带与打点计时器之间有摩擦． 故答案为：（1）AD         （2）1.96，1.95      （3）在误差允许的范围内，重锤下落过程中减少的重力势能等于它增加的动能，或重锤在下落过程中的机械能守恒．                （4）纸带与打点计时器之间有摩擦，重锤下落过程中受到空气阻力等．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题（1）为完成此实验，除了所给的器材…”主要考查了你对  【实验：验证机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。