Question

【題目】在《驗證機械能守恒定律》的實驗中

（1）下列實驗操作順序正確合理的一項是______（填序號）

A．先將固定在重物上的紙帶穿過打點計時器，再將打點計時器固定在鐵架臺上

B．先用手提著紙帶，使重物靜止在打點計時器下方，再接通電源

C．先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源

D．先取下固定在重物上的打好點的紙帶，再切斷打點計器的電源

（2）已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當?shù)氐闹亓�加速�?/span>g=9.8m/s2，測得所用的重物的質量1.00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖乙，把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A，B，C，D作為測量的點，經測量知道A，B，C，D個點到O點的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.70cm，85.73cm。根據以上數(shù)據，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少等于______J，動能增加量等于______J（取三位有效數(shù)字）。由于實驗用的紙帶起點位置附件記錄點較為密集，第一個點O（自由落體的起點）的選取依據是距離它右側（如圖乙）相鄰點間距約______毫米。

（3）若當?shù)氐闹亓�加速度未知，則可利用此實驗來測量當?shù)氐闹亓�加速度，請寫出測量值總比當?shù)刂亓�加速度的值偏小的一個原因：______。

Answer 1

【答案】B 7.61 7.57 2 紙帶與計時器限位孔間有摩擦，導致減少的重力勢能沒有全部轉化為動能

【解析】

（1）實驗時應先將打點計時器固定在鐵架臺上，再將固定在重物上的紙帶穿過打點計時器，故A錯誤；實驗前先用手提著紙帶，使重物靜止在打點計時器下方，再接通電源，故B正確；實驗時應先接通電源，再釋放重物，故C錯誤；實驗后先關閉電源，再取下紙帶，故D錯誤。

（2）重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量為△Ep=mgh=1×9.8×0.777J≈7.61J；C點的速度：，則動能的增加量，實驗的結論是在誤差允許范圍內，重力勢能的減少量等于動能的增加量，機械能守恒；根據自由落體的位移公式。

（3）測量值與當?shù)刂亓�加速度的值有差異的一個原因是紙帶和打點計時器間的摩擦阻力、空氣阻力，故導致測量值比真實值偏小。