Question

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，（如圖1）

（1）下面列出“驗證機械能守恒定律”實驗的一些步驟：
A．用秒表測出重物下落的時間
B．將重物系在夾子上
C．把打點計時器用燒瓶夾固定到放在桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直線上
D．把打點計時器接在學生電源的交流輸出端
E．將紙帶穿過打點計時器，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，再把紙帶向上拉，讓夾子靜止靠近打點計時器處
F．在紙帶上選取幾個點，進行測量和記錄數據
G．接通電源，待計時器響聲穩定后釋放紙帶
H．在三條紙帶中選出較好的一條
I．更換紙帶，重新進行兩次實驗
J．切斷電源
K．進行計算，得出結論，完成實驗報告
L．拆下導線，整理器材
對于本實驗的以上步驟中，不必要的有一項是

A

．（用字毋表示）
（2）實驗中重物的質量m=1.00kg，紙帶上打的點如圖2示，測得A、B兩點間距離為7.19cm，A、C兩點間距離為14.77cm，A、D兩點間距離為22.74cm，A、E兩點間距離為31.10cm．已知當地的重力加速度g=9.80m/s²．打點計時器外接50Hz的低壓交流電源．打點計時器打D點時重物的動能是

8.33

J．

Answer 1

分析：（1）明確實驗原理、具體操細節以及打點計時器的使用可正確解答該題．
（2）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，從而求出動能．

解答：解：（1）在本實驗中由于采用了打電計時器，通過打點計時器可以測量物體下落時間，因此不需要有用秒表測量時間，故A步驟是不必要的．
（2）利用勻變速直線運動的推論：CE之間的平均速度等于D點的瞬時速度，得：
vD=

xCE

2T

=

(31.10-14.77)×10-2m

2×0.02s

=4.0825m/s
因此打點計時器打D點時重物的動能是：
Ek=

1

2

m

v

2 D

=

1

2

×1×(4.0825)2=8.33J
故答案為：（1）A；（2）8.33．

點評：解決本題的關鍵是知道實驗的原理，通過原理確定測量的步驟以及需要測量的物理量，同時在紙帶法實驗中要熟練應用勻變速直線運動的規律以及推論解答實驗問題．