Question

【題目】某位同學(xué)采用重錘自由下落做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：

（1）下列操作步驟中錯(cuò)誤的是______

A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，用導(dǎo)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(fù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為_______；用公式mv2=mgh時(shí)，對紙帶起點(diǎn)的要求是初速度為_______。

（3）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量m＝1kg，紙帶上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖所示，從開始下落起至B點(diǎn)，重錘的

重力勢能減少量是________J；則記錄B點(diǎn)時(shí)，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(jié)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(nèi)，機(jī)械能守恒

【解析】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，用導(dǎo)線連接低壓交流電源，A正確；固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器，B正確；應(yīng)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(shù)據(jù)不夠，而且浪費(fèi)紙帶，C錯(cuò)誤；重復(fù)幾次，取得幾條打點(diǎn)紙帶，挑選一條清楚的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，D正確；

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

（3）根據(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)系得，由勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即度，動能增加量， 由于，所以結(jié)論為在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．