Question

【題目】如圖為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置示意圖。

（1）某同學按照正確操作選的紙帶如圖所示，其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續打下的3個點，打點頻率為50Hz，該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位：cm),重錘的質量為m=0.1kg，重力加速度容=9.80m/s2。根據以上數據當打點計時器打到B點時，重物重力勢能的減少量為______J,動能的增加量為_____J。（要求計算結果均保留三位有效數字）說明為什么重物重力勢能的減少量稍大于動能的增加量：

（2）在實驗過程中，以下說法正確的是 _____(單項選擇題）

A.實驗中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小 越短越好

B.實驗中用天平稱出重物的質量是必不可少的步驟

C.測出重物下落時間t ,通過計算出瞬時速度

D.若紙帶前面幾點較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點，合理選取一段打點比較清晰的紙帶，同樣可以驗證

Answer 1

【答案】 打點計時器與紙帶間有摩擦力 D

【解析】（1）當打點計時器打到B點時，重物重力勢能的減少量為：

；
B點的速度為：，
則動能的增加量為：。

由于打點計時器與紙帶間有摩擦力以及空氣阻力等存在，導致重力勢能的減少量稍大于動能的增加量。

（2）A、實驗中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小，但是紙帶不是越短越好，故A錯誤；
B、驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，可以不測量重物的質量，故B錯誤；
C、不能根據求出瞬時速度，否則就默認了機械能守恒，失去驗證的意義，故C錯誤；
D、若紙帶前面幾點較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點，合理選取一段打點比較清晰的紙帶，同樣可以驗證，故D正確。