Question

【题目】在验证机械能守恒定律的实验中，一同学进行如下操作

A.将打点计时器水平固定在铁架台上

B.将长约的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方

C.先松开纸带，再接通电源，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点

D.换几条纸带，重复上面实验

E.在答出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点第一个点的位置，再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D，求出相应位置对应的速度及其下落的高度．

F.将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中

G.根据以上测得数据计算相应的动能和重力势能，验证机械能守恒定律

（1）以上操作有错误的是______

（2）选出一条纸带如图所示，其中O点为起点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过周期为的交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得，，这三个数字中不符合有效数字要求的是______，应写成______在计数点A和B之间，B和C之间还各有一个点未画出，重锤的质量为，根据以上数据，求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J；这时它的动能是______J.取，结果保留三位有效数字

（3）实验中往往出现重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，其主要原因是______．

Answer 1

【答案】AC OC 摩擦阻力的作用

【解析】

（1）对于实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚；

（2）纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值；

（3）明确该实验误差产生的原因，即可正确解答；

（1）、应该将打点计时器竖直固定在铁架台上，故A错误；
C、实验时，应先接通打点计时器电源后释放重物，由于重物运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故C错误；

（2）选用最小刻度为mm的刻度尺，应该估读到毫米的下一位，故OC读数不符合有效数字要求，应该读为；
重力势能的减小量等于重力做功，因此有：

匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：

这时它的动能是：。

（3）由于空气阻力以及纸带与打点计时器之间的摩擦阻力作用，导致重力势能没有全部转化为动能，因此实验中往往出现重锤重力势能的减少量大于动能的增加量；