Question

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源電壓為6V，頻率為50HZ.重物從高處由靜止開始下落，重物拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點測量并分析，即可驗證機械能守恒定律.

（1）這位同學(xué)進(jìn)行正確操作后挑選出一條點跡清晰的紙帶進(jìn)行測量，如圖乙所示，其中點為起始點， 、、、、、為六個計數(shù)點.根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，當(dāng)打點時重物的速度為_______m/s（保留3位有效數(shù)字）

（2）他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點的速度，量出下落的高度，并以為縱軸，以為橫軸畫出圖象，則所畫的圖象應(yīng)是下面的________

A、A B、B C、C D、D

（3）他進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大的誤差，為此對實驗設(shè)計進(jìn)行了改進(jìn)，用如圖丙所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律：通過電磁鐵控制的小鐵球從點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光的時間，用毫米刻度尺測出之間的距離，用游標(biāo)卡尺測得小鐵球的直徑.重力加速度為.實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束，則小鐵球經(jīng)過光電門時瞬時速度______.如果、、、存在關(guān)系式______________，就可驗證機械能守恒定律.

（4）比較兩個方案，改進(jìn)后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點是_______________________.

Answer 1

【答案】 （1）1.84； （2）C； （3）； ； （4）消除了紙帶與打點計時器之間的阻力的影響

【解析】（1）勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度,由此可以求出B點的速度大小為:

（2）根據(jù) 可以知道,圖像應(yīng)該為過原點的直線,C正確、ABD錯誤

（3）光電門測速度 ，

若能驗證 ， 即 則表示機械能守恒

（4）比較兩個方案，改進(jìn)后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點是消除了紙帶與打點計時器之間的阻力的影響

綜上所述本題答案是： （1）1.84； （2）C； （3）； ； （4）消除了紙帶與打點計時器之間的阻力的影響