Question

【題目】在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質量為的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示。為第一個點，為從合適位置開始選取連續點中的三個點。已知打點計時器每隔打一個點，當地的重力加速度為，那么：

（1）根據圖上所得的數據，應取圖中點到__________點來驗證機械能守恒定律。

（2）從點到（1）問中所取的點，重物重力勢能的減少量__________，動能增加量__________；請簡述兩者不完全相等的原因_______。（結果取三位有效數字）

（3）若測出紙帶上所有點到點之間的距離，根據紙帶算出各點的速度及物體下落的高度，則以為縱軸，以為橫軸畫出的圖像是圖中的__________。

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】B 1.88 1.84 重物下落時受到空氣阻力和紙帶與打點計時器間的阻力作用 A

【解析】

解：(1) 驗證機械能守恒時,我們驗證的是減少的重力勢能和增加的動能之間的關系，由點能夠測和的數據，而、兩點不方便測出速度，故應取圖中點和點來驗證機械能守恒定律；

(2)減少的重力勢能：，根據利用勻變速直線運動的推論可得點的速度：，點的動能為：，動能增加量為：，動能的增加量小于重力勢能的減少量的原因主要是重物下落時受到空氣阻力和打點計時器與紙帶間的阻力作用，一部分重力勢能轉化為內能；

(3)從理論角度物體自由下落過程中機械能守恒可以得出，可得，所以以為縱軸，以為橫軸畫出的圖線應是過原點的傾斜直線，故選項A正確。