Question

（Ⅰ）（8分）用如圖裝置驗證機械能守恒定律，跨過定滑輪的細線兩端系著質量均為M的物塊A、B，A下端與通過打點計時器的紙帶相連，B上放置一質量為m的金屬片C，固定的金屬圓環D處在B的正下方。系統靜止時C、D間的高度差為h。先接通電磁打點計時器，再由靜止釋放B，系統開始運動，當B穿過圓環D時C被D阻擋而停止。

①整個運動過程中紙帶上計數點的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點之間還有4個點未畫出，已知打點計時器的工作頻率為50 Hz。由此可計算出C被阻擋前B的加速度大小a =     m/s²；B剛穿過D時的速度大小v =      m/s（結果保留兩位有效數字）。

②該實驗中需驗證等式是                    （用M、m、v和重力加速度g表示）。還可運用圖象法加以驗證：改變物塊B的釋放位置，重復上述實驗，記錄每次C、D間的高度差h，并求出B剛穿過D時的速度v，作出v² – h圖線如圖丙所示，根據圖線得出重力加速度的表達式g=               ，代入數據再與當地的重力加速度大小比較，判斷系統機械能是否守恒。
③在不增加實驗器材的情況下，請提出減小實驗誤差的一個辦法。
                                                                         。

Answer 1

①4.8；2.6②；③如適當增大C、D間的高度差；適當增加金屬片C的質量；保證打點計時器的限位孔在同一直線上等等。

試題分析：：（1）根據，運用逐差法得B剛穿過D時的速度大小
（2）系統重力勢能的減小量，系統動能的增加量，則需驗證根據系統機械能守恒得，．解得．
（3）減小誤差的方法：適當增加C、D間的高度差；適當增加金屬片C的質量；保證打點計時器的限位孔在同一豎直線上．