Question

【題目】在《驗證機械能守恒定律》的實驗中

（1）下列實驗操作順序正確合理的一項是______（填序號）

A．先將固定在重物上的紙帶穿過打點計時器，再將打點計時器固定在鐵架臺上

B．先用手提著紙帶，使重物靜止在打點計時器下方，再接通電源

C．先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源

D．先取下固定在重物上的打好點的紙帶，再切斷打點計器的電源

（2）已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當地的重力加速度g=9.8m/s2，測得所用的重物的質量1.00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖乙，把第一個點記作O，另選連續的4個點A，B，C，D作為測量的點，經測量知道A，B，C，D個點到O點的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.70cm，85.73cm。根據以上數據，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少等于______J，動能增加量等于______J（取三位有效數字）。由于實驗用的紙帶起點位置附件記錄點較為密集，第一個點O（自由落體的起點）的選取依據是距離它右側（如圖乙）相鄰點間距約______毫米。

（3）若當地的重力加速度未知，則可利用此實驗來測量當地的重力加速度，請寫出測量值總比當地重力加速度的值偏小的一個原因：______。

Answer 1

【答案】B 7.61 7.57 2 紙帶與計時器限位孔間有摩擦，導致減少的重力勢能沒有全部轉化為動能

【解析】

（1）實驗時應先將打點計時器固定在鐵架臺上，再將固定在重物上的紙帶穿過打點計時器，故A錯誤；實驗前先用手提著紙帶，使重物靜止在打點計時器下方，再接通電源，故B正確；實驗時應先接通電源，再釋放重物，故C錯誤；實驗后先關閉電源，再取下紙帶，故D錯誤。

（2）重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量為△Ep=mgh=1×9.8×0.777J≈7.61J；C點的速度：，則動能的增加量，實驗的結論是在誤差允許范圍內，重力勢能的減少量等于動能的增加量，機械能守恒；根據自由落體的位移公式。

（3）測量值與當地重力加速度的值有差異的一個原因是紙帶和打點計時器間的摩擦阻力、空氣阻力，故導致測量值比真實值偏小。