Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。

（1）該同學開始實驗時情形如圖甲所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當的地方：

①___________________；②___________________。

（2）該同學經修改錯誤并正確操作，讓質量為1 kg的重錘下落，通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程，打點計時器所接電源為頻率是50 Hz的交變電源，紙帶打點如圖乙所示。

紙帶上O點為重錘自由下落時的打點起點（O、A間有點未畫出），選取的計數點A、B、C、D依次間隔一個點（圖中未畫出），各計數點與O點距離如圖乙所示，單位為mm，重力加速度為9.8 m/s2，則：（結果保留三位有效數字）

根據紙帶，打點計時器打下B點時，重錘速度vB=________，重錘動能EkB=________，從開始下落算起，打點計時器記錄B點時，重錘勢能減少量為________。由此可以得到的實驗結論是：________________。

Answer 1

【答案】打點計時器接了直流電 重物離打點計時器太遠 1.18 m/s 0.690 J 0.692 J 在誤差允許的范圍內重錘下落過程機械能守恒

【解析】

（1）根據裝置圖可知該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當的地方：打點計時器接了直流電；重錘離打點計時器太遠；

（2）根據運動學公式：

動能的增加量：EK＝mv2＝×1×(1.16)2＝0.673J
重力勢能的減小量：EP=mgh=1×9.8×0.0706=0.692J．根據兩個數值的比較，不相等但差距不大，得到結論：在誤差允許的范圍內重錘下落過程機械能守恒．