Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50 Hz，當?shù)刂亓�加速度的值�?/span>9.80 m/s2，測得所用重物的質量為1.00 kg.甲、乙、丙三位學生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點間的距離分別為0.18 cm、0.19 cm和0.25 cm，可見其中肯定有一個學生在操作上有錯誤．

(1)哪位學生操作有誤？錯誤操作是？____________________．

(2)若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點O的距離如圖所示(相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02 s)，那么(結果均保留兩位有效數(shù)字)

①紙帶的________（填“左”或“右”）端與重物相連．

②打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的速度vB＝________.

③在從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重物重力勢能的減少量是ΔEp＝________，此過程中重物動能的增加量是ΔEk＝________.

④通過計算，數(shù)值上ΔEp________ΔEk(填“＞”、“＝”或“＜”)，這是因為__________________．

⑤實驗的結論是______________________．

Answer 1

【答案】 先放開紙帶后接通電源 左 0.98 m/s 0.49 J 0.48 J ＞ 實驗中存在著阻力 在實驗誤差允許范圍內，重物的機械能守恒

【解析】【試題分析】做自由下落物體在0.02s內下落的高度大約2mm，從而確定丙在操作上錯誤．1、2兩個點的距離偏大，可知初速度不為零，操作的錯誤在于先釋放重物后接通電源．根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而求出B點的動能，根據(jù)下落的高度求出重力勢能的減小量．通過比較得出實驗的結論．

(1)根據(jù) h=gt2=×10×0.022m＝0.2cm，可知丙同學的操作步驟中有錯誤，錯誤操作是先放開紙帶后接通電源．

(2)①根據(jù)題圖可知，紙帶從左向右，相等時間內的位移越來越大，知紙帶的左端與重物相連；

②B點的速度等于AC段的平均速度, .

③重力勢能的減小量△Ep=mgxOB=1×9.8×0.0501J=0.49J，動能的增加量.

④△Ep＞△Ek，這是因為實驗中存在著阻力；

⑤通過實驗分析可知，在實驗誤差允許范圍內，重物的機械能守恒．