Question

【题目】某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．

（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：__________．

（2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应__________（选填“A”或“B”）．

A．先接通电源，再释放纸带

B．先释放纸带，再接通电源

（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的、、、四个点如图乙所示．已测出点、、、到打出的第一个点的距离分别为、、、，打出计时器的打点周期为．若代入所测数据能满足表达式__________，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）．

（4）某同学作出了图象（图丙），则由图线得到的重力加速度__________（结果保留位有效数字）．

Answer 1

【答案】 打点计时器不能接“直流电源”（或打点计时器应接“交流电源”） A 9.67

【解析】（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上。

（2）为了使纸带上打下的第个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带。

（3）根据实验原理，只要验证即可验证机械能守恒定律．因此需求解v3，根据匀变速直线运动规律关系式可得， ，则有，故只要在误差允许的范围内验证成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒。

（4）根据，可得： ，可知图线的斜率为： ，代入数据解得g=9.67m/s2。