Question

（14分）某研究性學習小組利用如圖1所示的實驗裝置驗證、組成的系統機械能守恒．從高處由靜止開始下落，上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖中未標出），計數點間的距離如圖所示．已知 、 ，則（取10m/s²）

①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；

B．將打點計時器接到直流電源上；

C．先釋放，再接通電源打出一條紙帶；

D．測量紙帶上某些點間的距離.

E．根據測量的結果，分別計算系統減少的重力勢能和增加的動能．
其中操作不當的步驟是：                   .（填選項對應的字母）．
②在紙帶上打下記數點5時的速度=      m/s（結果保留兩位有效數字）；
③在打點0~5過程中系統動能的增量=    J（結果保留兩位有效數字），系統勢能的減少量=    J（結果保留兩位有效數字），由此得出的結論是                                    ；
④若某同學作出圖像如題6（2）圖3，寫出計算當地重力加速度的表達式            ，并計算出當地的實際重力加速度=      ．

Answer 1

①BC （2分）  ②2.4 （2分）
③0.58 （2分），0.60 （2分），在誤差允許的范圍內， 、組成的系統機械能守恒 （1分）
④（3分）   9.7 （2分）

解析試題分析:①其中操作不當的步驟是： B、將打點計時器接到電源的“交流”上；C、開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差．故選BC．
②利用勻變速直線運動的推論
③系統動能的增量；
系統重力勢能減小量；實驗中由于空氣阻力和摩擦阻力做負功，導致略小于，由此可得出結論：在誤差允許的范圍內， 、組成的系統機械能守恒。
④由機械能守恒定律：，可得，則圖象的斜率，求得。
考點：本題考查了驗證機械能守恒定律、勻變速直線運動規律。