Question

【題目】如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以驗證機械能守恒定律.

(1)所需器材有打點計時器(帶導線)、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶火子的重物，此外還需______(填字母代號) 中的器材；

A.直流電源、天平及砝碼 B.直流電源、毫米刻度尺

C.交流電源、天平及砝碼 D.交流電源、毫米刻度尺

(2)若實驗中所用重物的質量m=1kg，打點的時間間隔為T=0.02s，取g=9.80m/s，按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，是得連續三點A、B、C到O的距離分別為s1=15.55cm，s2=19.20cm，s3=23.23cm如圖所示。那么： 記錄B點時，重物的動能__________J；從重物開始下落至B點，重物的重力勢能減少量是__________J。(保留三位有效數字) 由此可得出結論： 在誤差允許的范圍內，機械能守恒。

（3)實驗小組在實驗中發現：更錘減小的重力勢能總是大于更錘增加的動能。其原因主要是該實驗中存在阻力作用。因此該組同學想到可以通過該實驗測算平均用力的大小如該實驗中存在的平均阻力大小

=_________N(保留一位有效數字)。

Answer 1

【答案】 D； 1.84； 1.88； 0.2N

【解析】（1）根據實驗要求，除打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物外，還需刻度尺與交流電源，刻度尺來測量點與點間距，而打點計時器需要使用交流電源；故選D.
（2）根據紙帶上從A到C，間距越來越大，則可知，紙帶左端與重物相連；重力勢能減小量為：△Ep=mgh=1×9.8×0.1920 J=1.88J．
利用勻變速直線運動的推論

△Ek=EkB=mvB2=×1×（1.92）2=1.84 J．
（3）利用加速度公式，求得加速度為： ；
由牛頓第二定律得mg-f=ma，求得：f=m（g-a）=1×（9.8-9.5）=0.3N