Question

在驗證機械能守恒定律的實驗中，一同學進行如下操作

A．將打點計時器水平固定在鐵架臺上

B．將長約0.5m的紙帶用小夾子固定在重物上后穿過打點計時器，用手提著紙帶，使重物靜止在靠近打點計時器的地方

C．先松開紙帶，再接通電源，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列的點

D．換幾條紙帶，重復上面實驗

E．在答出的紙帶中挑選第一、第二兩點間距接近2mm，且點跡清楚的紙帶進行測量，先記下O點（第一個點）的位置，再從后面較清晰的任意點開始依次再取四個計數點A、B、C、D，求出相應位置對應的速度及其下落的高度。

F．將測量數據及計算結果填入自己設計的表格中

G．根據以上測得數據計算相應的動能和重力勢能，驗證機械能守恒定律

（1）以上操作有錯誤的是                  

（2）選出一條紙帶如圖所示，其中O點為起點，A、B、C為三個計數點，打點計時器通過周期為0.02s的交流電，用最小刻度為mm的刻度尺，測得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm。這三個數字中不符合有效數字要求的是      ，應寫成      cm。在計數點A和B之間，B和C之間還各有一個點未畫出，重錘的質量為m=1.5kg，根據以上數據，求當打點針打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了        J；這時它的動能是      J。（g取10m/s²，結果保留三位有效數字）

（3）實驗中往往出現重錘重力勢能的減少量大于動能的增加量，其主要原因是                  。

 

Answer 1

【答案】

（1）AC （2）OC、25.90、2.65、2.56

（3）空氣阻力的作用、紙帶與打點計時器限位孔之間的摩擦等

【解析】

試題分析：（1）將打點計時器豎直固定在鐵架臺上，A錯；先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列的點，C錯；（2）該刻度尺的最小刻度為mm，所以要估讀到厘米的百分位上，不符合有效數字要求的是25.9cm，應讀成25.90cm，根據B點的速度判斷動能增量，所以重力勢能減小量為，B點為AC的中間時刻，所以B點速度等于AC的平均速度，動能為2.56J（3）由能量守恒可知重力勢能的減少量大于動能的增加量，其主要原因是空氣阻力的作用、紙帶與打點計時器限位孔之間的摩擦等

考點：考查驗證機械能守恒定律的實驗

點評：在求某一點的瞬時速度時注意應用中間時刻的瞬時速度等于平均速度的結論