Question

【題目】某同學用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50 Hz，得到如圖乙所示的紙帶．選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s0=19.00 cm，點A、C間的距離為s1=8.36 cm，點C、E間的距離為s2=9.88 cm，g取9.8 m/s2，測得重物的質量為m=1 kg。

(1)下列做法正確的有________．

A．圖中兩限位孔必須在同一豎直線上

B．實驗前，手應提住紙帶上端，使紙帶豎直

C．實驗時，先放開紙帶，再接通打點計時器的電源

D．數據處理時，應選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置

(2)選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律，重物減少的重力勢能是________J，打下C點時重物的速度大小是________m/s.(結果保留三位有效數字)

(3)根據紙帶算出打下各點時重物的速度v，量出下落距離s，則以為縱坐標、以s為橫坐標畫出的圖象應是下面的________．

(4)重物減少的重力勢能總是略大于增加的動能，產生這一現象的原因是________．(寫出一條即可)

Answer 1

【答案】AB； 1.25J； 2.28； C； 重物受到空氣阻力或紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力

【解析】

第一空.A.為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，A正確；

B.為了保證紙帶在豎直方向做自由落體，實驗前，手應提住紙帶上端，并使紙帶豎直，B正確；

C.實驗時，先接通打點計時器電源再放手松開紙帶，故C錯誤；

D.為了減小測量數據h的相對誤差，數據處理時，應選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初、末位置，D錯誤。

第二空.重物減少的重力勢能為：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=0.1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈1.25J

第三空.打下C點時的速度：；

第四空.由機械能守恒定律得：，整理得：，與成正比，故C正確，ABD錯誤；

第五空.由于阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，這里的阻力主要來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力。