Question

关于验证机械能守恒定律的实验。请回答下列问题：

①某同学安装实验装置并进行实验，释放纸带前瞬间，其中最合理的操作是下图中的 _____(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)

②利用打点计时器打出纸带，请将下列步骤按合理顺序排列_______(填选项前字母)

A．释放纸带 B接通电源 C取下纸带 D切断电源

③在打出的纸带上选取连续打出的三个点A、B、C，如图所示。测出起始点O到A点 的距离为s_o，A、B两点间的距离为s₁，B、C两点间的距离为s₂，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式______，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的(已知当地重力加速度为g，使用交流电的周期为T)。

④下列叙述的实验处理方法和实验结果，正确的是_________

A．该实验中不用天平测重锤的质量，则无法验证机械能守恒定律

B该实验选取的纸带，测量发现所打的第一和第二点间的距离为1.7 mm，表明打点计时器打第一点时重锤的速度不为零

C为了计算方便，本实验中选取一条理想纸带，然后通过对纸带的测量、分析，求出当地的重力加速度的值，再代入表达式：mgh=mv²进行验证

D本实验中，实验操作非常规范．数据处理足够精确，实验结果一定是mgh略大于

mv²，不可能出现mv²略大于mgh的情况

Answer 1

答案：丁；BADC；8g（s₀+s₁）T²=（s₁+s₂）²；D

最合理的操作是下图丁，原因是重物的靠近打点计时器，同时纸带为竖直方向的直线状态；打点计时器的应用步骤：接通电源释放纸带，切断电源取下纸带；选项为B A CD；实验的机械能守恒方程为：mg（s₀+s₁）=×m×（s₁+s₂）²/4，最终结果为：8g（s₀+s₁）T²=（s₁+s₂）²；本实验只是验证机械能守恒，见上式无质量，A错误；初速度为零时第一和第二点间的最大距离为h=gT²/2=0.2mm，0.17<0.2，所以第一个点的速度为零，B错误；本实验中的重力加速度是已知的，得求处重力势能的变化量ΔEp=mgh，再求出动能的变化量ΔEk，最后比较大小，C错误；在初速度为零的情况下，由于摩擦力的作用，ΔEp必定大于ΔEk，D正确。