Question

【題目】某同學(xué)利用重物自由下落來做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

（1）請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)裝置甲中存在的明顯錯(cuò)誤：__________．

（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保證測(cè)量的重物下落時(shí)初速度為零，應(yīng)__________（選填“A”或“B”）．

A．先接通電源，再釋放紙帶

B．先釋放紙帶，再接通電源

（3）根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的、、、四個(gè)點(diǎn)如圖乙所示．已測(cè)出點(diǎn)、、、到打出的第一個(gè)點(diǎn)的距離分別為、、、，打出計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為．若代入所測(cè)數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式__________，則可驗(yàn)證重物下落過程機(jī)械能守恒（用題目中已測(cè)出的物理量表示）．

（4）某同學(xué)作出了圖象（圖丙），則由圖線得到的重力加速度__________（結(jié)果保留位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接“直流電源”（或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接“交流電源”） A 9.67

【解析】（1）從圖甲中的實(shí)驗(yàn)裝置中發(fā)現(xiàn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)接在了“直流電源”上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是“低壓交流電源”．因此，明顯的錯(cuò)誤是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接在“直流電源”上。

（2）為了使紙帶上打下的第個(gè)點(diǎn)是速度為零的初始點(diǎn)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，紙帶已經(jīng)下落，打下的第個(gè)點(diǎn)的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，只要驗(yàn)證即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．因此需求解v3，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律關(guān)系式可得， ，則有，故只要在誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證成立，就可驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能守恒。

（4）根據(jù)，可得： ，可知圖線的斜率為： ，代入數(shù)據(jù)解得g=9.67m/s2。