Question

如圖1所示，用落體法驗證機械能守恒定律的實驗，
（1）某同學(xué)列舉了該實驗的幾個步驟，其中不正確或沒有必要的是

BCE

（填序號即可）
A、正確安裝好實驗儀器
B、將打點計時器接到學(xué)生電源的低壓直流輸出端
C、用天平測出下落重物的質(zhì)量，且精確到0.01kg
D、實驗中，釋放紙帶前用夾子夾住紙帶不上下移動，且保證紙帶豎直
E、為了使打出來的第一個點清晰，應(yīng)該先釋放紙帶再接通打點計時器電源開關(guān)

（2）在實驗中打點計時器所接交流電頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.8m/s²．實驗選用的重物質(zhì)量為m，紙帶上打點計時器打下的連續(xù)計時點A、B、C、D到O點的距離如圖2所示，則重物從O點運動到C點，重力勢能減少

2.74m

J，重物經(jīng)過C點時的速度為

2.33

 m/s，其動能的增加為

2.71m

J．（取3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度，從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答：解：（1）B：將打點計時器接到學(xué)生電源的低壓交流輸出端，故B不正確．
C：因為我們是比較mgh、

1

2

mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．故C沒有必要．
E：開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，故E不正確．
故選BCE．
（2）重力勢能減小量△E_p=mgh=9.8×0.2795m J=2.74m  J．
利用勻變速直線運動的推論得：
v_C=

xBD

tBD

=

(0.3279-0.2347)m

2×0.02s

=2.33m/s
E_kC=

1

2

mv_C²=2.71m  J
故答案為：
（1）BCE 
 （2）2.74m，2.33m/s，2.71 m

點評：該題主要考查了驗證機械能守恒定律的實驗的操作步驟和運用運動學(xué)規(guī)律、功能關(guān)系去處理實驗數(shù)據(jù)的能力．