Question

【题目】某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源电压为6V，频率为50HZ.重物从高处由静止开始下落，重物拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律.

（1）这位同学进行正确操作后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量，如图乙所示，其中点为起始点， 、、、、、为六个计数点.根据纸带上的测量数据，当打点时重物的速度为_______m/s（保留3位有效数字）

（2）他继续根据纸带算出各点的速度，量出下落的高度，并以为纵轴，以为横轴画出图象，则所画的图象应是下面的________

A、A B、B C、C D、D

（3）他进一步分析，发现本实验存在较大的误差，为此对实验设计进行了改进，用如图丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律：通过电磁铁控制的小铁球从点自由下落，下落过程中经过光电门时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光的时间，用毫米刻度尺测出之间的距离，用游标卡尺测得小铁球的直径.重力加速度为.实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束，则小铁球经过光电门时瞬时速度______.如果、、、存在关系式______________，就可验证机械能守恒定律.

（4）比较两个方案，改进后的方案相比原方案最主要的优点是_______________________.

Answer 1

【答案】 （1）1.84； （2）C； （3）； ； （4）消除了纸带与打点计时器之间的阻力的影响

【解析】（1）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,由此可以求出B点的速度大小为:

（2）根据 可以知道,图像应该为过原点的直线,C正确、ABD错误

（3）光电门测速度 ，

若能验证 ， 即 则表示机械能守恒

（4）比较两个方案，改进后的方案相比原方案最主要的优点是消除了纸带与打点计时器之间的阻力的影响

综上所述本题答案是： （1）1.84； （2）C； （3）； ； （4）消除了纸带与打点计时器之间的阻力的影响