在“验证机械能守恒定律”的实验中，如图1所示，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的

Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，如图1所示，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．①在实验过程中，下列的说法正确的是______（有多个选项）A．必须的测量仪器：打点计时器、天平和刻度尺 B．纸带与打点计时器的限位孔要在同一竖直线上C．实验中其他条件不变时，选用重锤质量大小不影响实验的误差D．实验中应该先接通电源，再释放重物②已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．查得当地的重力加速度g=9.8m/s2，测得所用的重物的质量为0.300kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图2所示．把第一个点记作O，在纸带上另取连续4个点A、B、C、D作为测量点，经过测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm．根据以上数据，可知重物由O点到运动C点，重力势能减少量等于______J，动能的增加量等于______J．（取3位有效数字）③在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量，出现这样结果的主要原因是______．

Answer 1

（1）在实验中需验证动能的增加量和重力势能的减小量，即mgh=

1

2

mv²，质量可以约去，所以不需要天平．故A错误；
B、安装打点计时器时要注意让上、下限位孔在同一竖直线上，以减小实验误差，故B正确；
C、为了减小阻力对实验的影响，在实验时一般选择体积小质量大的实心金属球进行实验，故C错误；
D、应先接通电源，再释放重物，这样可以在纸带上尽量多的打点，提高纸带利用率，故D正确；
故选：BD
（2）重力势能减小量为：△E_p=mgh=0.3×9.8×0.7776J=2.29 J．
在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
v_C=

0.8573?0.7018

2×0.02

≈3.89m/s
所以动能增加量为：：△E_k=

1

2

mv²=

1

2

×0.3×（3.89）²J=2.27 J
（3）在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量，出现这样结果的主要原因是限位孔对纸带的摩擦．
故答案为：①BD  ②2.29，2.27   ③限位孔对纸带的摩擦．