Question

【題目】如圖甲示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。某同學(xué)正確操作得到的一條紙帶如圖乙所示，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)連續(xù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中夾子和重物的質(zhì)量m=250 g，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g=9.8 m/s2。

（1）現(xiàn)有的器材：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶夾子的重物、導(dǎo)線若干。為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要_____。（填選項(xiàng)前的字母）

A．刻度尺 B．秒表 C．220 V交流電源 D．低壓交流電源

（2）根據(jù)圖乙中紙帶可以判斷，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的_________（填“左”或“右”）端和重物相連接。

（3）若選取圖中B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則夾子和重物重力勢能減少量Ep=__________J，動(dòng)能增加量Ek=___________J（以上均要求保留2位有效數(shù)字）。

（4）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)夾子和重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢能，其主要原因是___________。

Answer 1

【答案】AD 左 0.44 0.42 紙帶與限位孔間存在摩擦，夾子和重物下落過程受到空氣阻力

【解析】

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測量時(shí)間，不需要秒表，在實(shí)驗(yàn)中需要測量速度和下落的距離，所以需要刻度尺；因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中是比較mgh和的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平稱重物和夾子的質(zhì)量；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接到4-6V低壓交流電源上。故選AD；

（2）重物下落時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，故紙帶上的點(diǎn)應(yīng)越來越遠(yuǎn)，故應(yīng)該是左端連接重物；

（3）減少的重力勢能：

△Ep=mgh

代入數(shù)據(jù)解得：

△Ep=0.44J

根據(jù)勻變速推論有：

m/s

增加的動(dòng)能：

J

（4）因?yàn)榧垘�與限位孔間存在摩擦，夾子和重物下落過程受到空氣阻力，所以夾子和重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢能。