Question

8．如图所示为“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置．

（1）实验中使用的电源频率是50Hz，则纸带上打出的相邻两点的时间间隔为0.02s．
（2）为了顺利地完成实验，除了图中所给的实验器材，下列器材组合中还需要使用的是C．
A．天平、秒表           B．秒表、刻度尺         C．天平、刻度尺          D．弹簧测力计、游标卡尺
（3）由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致的实验结果是mgh＞（填“＞”“＜”或“=”）$\frac{1}{2}$mv²．

Answer 1

分析 （1）根据电源的频率，结合频率和周期的关系得出纸带上打出相邻两点间的时间间隔．
（2）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的物理器材．
（3）抓住阻力的存在，一部分能量转化为内能，分析重力势能的减小量和动能增加量的关系．

解答 解：（1）纸带上打出相邻两点的时间间隔T=$\frac{1}{f}=\frac{1}{50}s=0.02s$．
（2）实验中时间可以通过打点计时器得出，不需要秒表，实验中需通过测量点迹间的距离求解瞬时速度，测量点迹间的距离得出重力势能的减小量，所以需要刻度尺，实验中不需要游标卡尺，对于天平，由于质量可以约去，则天平可有可无，故选：C．
（3）由于阻力的存在，重力势能的减小量一部分转化为内能，则重力势能的减小量大于动能的增加量．
故答案为：（1）0.02，（2）C，（3）＞．

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及误差产生的原因，抓住重力势能的减小量和动能的增加量是否相等进行验证，注意在第二问中，关于天平的使用，由于验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，也可以不需要天平．