Question

【題目】某同學用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50 Hz，得到如圖4所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s0＝19.00 cm，點A、C間的距離為s1＝8.36 cm，點C、E間的距離為s2＝9.88 cm，g取9.8 m/s2，測得重物的質量為m＝1 kg。

(1)下列做法正確的有__________。

A．圖中兩限位孔必須在同一豎直線上

B．實驗前，手應提住紙帶上端，使紙帶豎直

C．實驗時，先放開紙帶，再接通打點計時器的電源

D．數據處理時，應選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置

(2)選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律，重物減少的重力勢能是__________J，打下C點時重物的速度大小是__________m/s。(結果保留三位有效數字)

(3)根據紙帶算出打下各點時重物的速度v，量出下落距離s，則以為縱坐標、以s為橫坐標畫出的圖象應是下面的__________。

Answer 1

【答案】AB； 2.68； 2.60； C；

【解析】

試題分析:（1）圖甲中兩限位孔必須在同一直線上，故A正確；實驗前，手應提住紙帶上端，并使紙帶豎直，減小紙帶與打點計時器限位孔之間的摩擦，故B正確；開始記錄時，應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，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故C錯誤；數據處理時，應選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初、末位置，以減小測量的誤差，故D錯誤。

（2）重物減少的重力勢能為：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈2.68J

打下C點時重物的速度vc=(s1+s2)/(4T)=2.28m/s

(3)在驗證機械能守恒定律的實驗中，有：則有：，g是常數，所以圖線為過原點的傾斜直線，故C圖正確。

（4）由于阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，這里的阻力主要來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力．