Question

【題目】某位同學采用重錘自由下落做“驗證機械能守恒定律”的實驗：

（1）下列操作步驟中錯誤的是______

A．把打點計時器固定在鐵架臺上，用導線連接交流電源

B．將連有重錘的紙帶穿過限位孔，將紙帶和重錘提升到一定高度

C．先釋放紙帶，再接通電源

D．更換紙帶，重復實驗，根據記錄處理數據

（2）打點計時器的打點時間間隔為_______；用公式mv2=mgh時，對紙帶起點的要求是初速度為_______。

（3）若實驗中所用重錘質量m＝1kg，紙帶上各點到O點的距離如圖所示，從開始下落起至B點，重錘的

重力勢能減少量是________J；則記錄B點時，重錘的速度vB＝______m/s，重錘動能的增加量是_______J，因此可得出的結論是__________________________。（重力加速度g取10m/s2）

Answer 1

【答案】 （1）C （2）0.02s 0 （3）0.176 0.59 0.174 在誤差允許的范圍內，機械能守恒

【解析】（1）打點計時器使用低壓交流電源，所以實驗時把打點計時器固定在鐵架臺上，用導線連接低壓交流電源，A正確；固定好打點計時器，將連有重物的紙帶穿過限位孔，用手提住，將紙帶和重錘提升到一定高度，盡量靠近打點計時器，B正確；應先接通電源，然后釋放重物，否則紙帶開始階段是空白，可能所采集的數據不夠，而且浪費紙帶，C錯誤；重復幾次，取得幾條打點紙帶，挑選一條清楚的紙帶進行數據處理，D正確；

（2）交流電頻率為50Hz，故打點周期為，公式的完整表達式為，所以必須使得初速度為零，

（3）根據重力做功與重力勢能的關系得，由勻變速直線運動的規律，中間時刻的瞬時速度等于該段時間內的平均速度，即度，動能增加量， 由于，所以結論為在實驗誤差允許的范圍內，機械能守恒．