Question

【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓有交流電和直流電兩種，重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對圖中紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．

（1）下列幾個操作步驟中：

A．按照圖示，安裝好實驗裝置；

B．將打點計時器接到電源的“交流輸出”上；

C．用天平測出重錘的質量；

D．先釋放重錘，后接通電源，紙帶隨著重錘運動，打點計時器在紙帶上打下一系列的點；

E．測量紙帶上某些點間的距離；

F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．

沒有必要的是________，操作錯誤的是___________．（填步驟前相應的字母）

（2）在某次實驗中,假設質量為m的重錘由靜止自由下落，帶動紙帶打出一系列的點，如圖所示。相鄰計數點間的時間間隔為0.02s，距離單位為cm。（g＝9.8m/s2）（所有計算結果保留小數點后兩位）

①打點計時器打下計數點B時，物體的速度＝___________m/s；

②從起點O到打下計數點B的過程中物體的動能增加量＝______，勢能減少量＝_________。

③通過計算，數值上小于，其主要原因為__________________。

Answer 1

【答案】C D 3.11 4.84mJ 4.86mJ 下落過中紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或有阻力的影響

【解析】

(1)[1]因為我們是比較mgh、的大小關系，所以m可約去比較，不需要用天平，故C沒有必要.

[2]開始記錄時應先給打點計時器通電，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落再接通打點計時時器的電源，因為重物運動較快不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故D錯誤.

(2)[3]利用中點時刻的速度等于平均速度可得：

[4]從O到B動能增加量：

.

[5]從O到B重力勢能減小量：

[6]產生誤差的主要原因是：紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或有阻力的影響等.