Question

17．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，現有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、重錘、天平、毫米刻度尺、50Hz交流電源．回答下列問題：
（1）用打點計時器打出一條紙帶，前后要連續進行一系列的操作，下列各步驟的先后順序合理的是BADC．
A．釋放紙帶       B．接通電源       C．取下紙帶       D．切斷電源
（2）如圖（a），釋放紙帶前的瞬間，重錘和手的位置合理的是丙（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）．

（3）如圖（b），某同學用正確的方法獲得了一條紙帶，并以起點為記數點O，后隔一段距離，取連續點為記數點A、B、C、D、E、F，如圖所示．已知重錘的質量為0.5kg，則電磁打點計時器打下E點時，重錘減少的重力勢能△E_P=0.35J（取重力加速度g=9.8m/s²，計算結果保留2位有效數字），重錘增加的動能△E_K與減少的重力勢能△E_P的大小關系為△E_K小于△E_P（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）根據實驗原理和要求：實驗中先接通電源，再釋放紙帶，然后切斷電源，最后取下紙帶．
（2）該實驗中為了減小實驗誤差，釋放前必須保持提起的紙帶處于豎直位置，并且使重物靠近打點計時器．
（3）根據紙帶分析打E點時下落的高度，再根據mgh即可求得減小的重力勢能，由于本實驗存在阻力，重物下落過程中要克服阻力作用，所以減小的重力勢能沒有完全轉化為動能．

解答 解：（1）根據實驗原理和要求：實驗中先接通電源，再釋放紙帶，然后切斷電源，最后取下紙帶，所以實驗的步驟順序為BADC．
（2）為了減小實驗誤差，釋放前必須保持提起的紙帶處于豎直位置，并且使重物靠近打點計時器．故合理的位置因為丙圖．
（3）由圖可知，E點時下落的高度為：h=7.1cm=0.071m；
故重力勢能的減小量為：△E_P=mgh=0.5×10×0.071=0.35J；
由于下落中存在阻力，因此減小的重力勢能一定大于增加的動能，
故答案為：（1）BADC：（2）丙；（3）0.35； 小于．

點評 本題考查利用自由落體規律分析機械能守恒定律的規律，正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發進行分析所需實驗器材、所測數據、誤差分析等．