Question

【題目】在利用自由落體法“驗證機械能守恒定律”的實驗中：

（1）打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz，實驗得到的甲、乙兩條紙帶如圖所示，應選______紙帶好。

（2）若通過測量紙帶上某兩點間的距離來計算某時刻的瞬時速度，進而驗證機械能守恒定律，現測得2、4兩點間的距離為X1,0、3兩點間的距離為X2，打點周期為T，為了驗證0、3兩點間的機械能守恒，則X1、X2和T應滿足的關系是______。

（3）在本實驗中，需要特別注意的有（______）

A．稱出重物的質量

B．手提紙帶，先接通電源再釋放紙帶讓重物落下

C．可不考慮前面較密集的點，選取某個清晰的點作為起始運動點處理紙帶，驗證mgh＝mv2/2是否成立

D．必須選取第1、2兩點間距離一定等于2mm的紙帶，才能從第1點起處理紙帶，驗證mgh＝mv2/2是否成立

（4）在本節實驗中，根據紙帶算出各點的速度v，量出下落距離h，則以v2/2為縱軸，以h為橫軸，畫出的圖象應是下圖所示中的哪個（______）。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】 甲 X12/ 8gX2 = T2 B C

【解析】(1)打點計時器的打點頻率為50Hz，打點周期為0.02s，重物開始下落后，在第一個打點周期內重物下落的高度： ，所以所選的紙帶最初兩點間的距離應接近2mm，故選甲圖。

(2)利用勻變速直線運動的推論，打點3時的速度為：v3=x1/2T

重物下落的高度h=x2，當機械能守恒時，應有： ，即：

即：X12/ 8gX2 = T2

（3）A、驗證動能的增加量和重力勢能的減小量，兩端都有質量，可以約去，所以不需要測出重物的質量，故A錯誤；

B、實驗時，先接通電源，再釋放重物，故B正確；

C、實驗中可以不考慮前面較密集的點，選取某個清晰的點作為起始運動點處理紙帶，驗證mgh=△Ek是否成立，故C錯誤；

D、若要驗證mgh＝mv2/2是否成立，必須選取第1、2兩點間距離接近2 mm的紙帶，才能從第1點起處理紙帶，故D錯誤。

故選：B。

(4)根據知， ，可知h圖線為過原點的傾斜直線，故選：C.