解题思路:(1)依据验证机械能守恒的原理,可知实验需要测量的物理量,则可进一步知道实验所需要的器材.
(2)该实验用不到物体的质量;
释放纸带的时候应让纸带尽量竖直;
(3)依据平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得B点的速度,进而可知动能;
由重力势能表达式可得从开始下落到B点的过程中,重物的重力势能减少量;
在误差范围内机械能守恒.
(1)该实验要让纸带竖直下落,故要有铁架台;基础器材室打点计时器,纸带,带夹子的重物;由于不需要质量,也不需要知道力,故不需要天平和弹簧秤;该实验不需要测时间,故不用秒表;最终需要测得纸带点的间距,来计算重力势能变化,故需要刻度尺,可知需要的器材为:ABEFG.
(2)该实验用不到物体的质量,故①是多余的;
释放纸带的时候应让纸带尽量竖直以减小摩擦力,故手应尽量远离打点计时器.
(3)B点的速度为:vB=
OC−OA
T=
0.260−0.180
2×0.02m/s=2.0m/s;
动能为:Ek=
1
2mvB2=
1
2×1×22=2.00;
重物的重力势能减少量为:
故答案为:Ep=mg
.
OB=1×9.8×0.215=2.06J;
在误差范围内,重物的重力势能减少与动能增加量相等,所以机械能守恒.
(1)ABEFG;
(2)①;②;让手尽量远离打点计时器;
(3)2.00J;2.06;J
在误差范围内,重物的重力势能减少与动能增加量相等,所以机械能守恒.
点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律.
考点点评: 要记好试验器材,必须结合试验的原理和试验的器材图才能记忆牢固,单纯的记忆试验器材容易遗漏;凡是涉及纸带问题的,基本都离不开求一个点的速度,一般的方法是用“平均速度等于中间时刻的瞬时速度”.