Question

【題目】圖1是某同學驗證機械能守恒定律實驗裝置，提供的器材如下：鐵架臺、電磁打點計時器、學生電源、導線若干、紙帶、重錘、夾子．已知重錘的質量為1kg，當地的重力加速度g＝9.8 m/s2.

(1) 該同學還應補充的實驗器材是________

(2) 圖2是該同學將打點計時器連接至電源的圖景，連接正確的是________(選填“甲”或“乙”)

(3) 該同學實驗中得到的一條紙帶如圖3所示，已知打點計時器無故障且打點正常，則由此判斷該同學在實驗中最有可能的錯誤操作是______________________

(4) 該同學正確操作得到的一條紙帶如圖4所示，O點對應重錘做自由下落的初始位置，該同學從合適位置開始選取了三個連續的計數點A、B、C，OB距離已在圖中標出．該同學選擇OB段來驗證重錘的機械能是否守恒，則他還需________

A. 僅測量AC段的長度 　 B. 僅測量AB段的長度

C. 僅測量OC段的長度 　 D. 僅測量OA段的長度

(5) 根據圖4中的紙帶，可求得重錘在OB段重力勢能減少了________J(結果保留三位有效數字)

(6) 在某次實驗中，該同學測得重錘下落的加速度為9.62m/s2，則重錘和紙帶下落中所受的平均阻力Ff＝________N(僅考慮重錘的質量)．

Answer 1

【答案】刻度尺 乙 先釋放紙帶，后接通電源 A 1.20 0.18

【解析】

(1)[1]．求紙帶的點與點之間的距離測量需要刻度尺；

(2)[2]．打點計時器連接的電源是交流電，故乙正確；

(3)[3]．由于紙帶上的點少且距離比較大，所以可能的操作是先釋放了紙帶后接通了電源；

(4)[4]．該同學選擇OB段來驗證重錘的機械能是否守恒，需要知道位移的同時還要需要知道末速度，所以根據勻變速直線運動的規律，需要測量AC的長度，然后計算出B點的速度即可，故A正確；

(5)[5]．根據紙帶的數據得，重錘重力勢能減少

W=mgh=1×9.8×0.1228J≈1.20J

(6)[6]．根據牛頓第二定律得

mg-Ff=ma

代入數值解得

Ff=0.18N