Question

某物理興趣小組利用如圖a所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律：一個半徑為R的定滑輪可以繞著水平軸無摩擦地轉動，一條足夠長的紙帶跨過定滑輪，紙帶一端同定小物塊，另一端穿過電火花點計時器．（定滑輪的凹槽寬度略寬于紙帶，與紙帶接觸良好且不影響紙帶的平展情況）
（1）電火花打點計時器使用的電源為

220V交流電源

；
（2）本次實驗操作正確，得到如圖b紙帶：學生們要分析從0點到C點的運動過程，為了使0點對應的初動能為零，實驗操作中注意

選取第1、2點的間距接近2cm的紙帶

；
（3）本次實驗學生操作完全正確，但是由實驗所得數據計算出重物動能的增量小于重力勢能的減小量，檢查計算無錯誤，則可能的原因有

存在空氣阻力和紙帶與打點計時器間的阻力等

．

Answer 1

分析：（1）電火花打點計時器需連接220V交流電源；
（2）若0點對應的初動能為零，即重物做自由落體運動，由位移時間公式計算第一二兩點間的距離；
（3）由于摩擦力阻力以及空氣阻力的作用，計算出重物動能的增量小于重力勢能的減小量．

解答：解：（1）電火花打點計時器需連接220V交流電源；
（2）若0點對應的初動能為零，即重物做自由落體運動：h=

1

2

gt²=

1

2

×10×0.02²=0.02m
故選取第1、2點的間距接近2cm的紙帶；
（3）實驗結果發現計算出動能的增量總略小于重力勢能的減少量，因為紙帶與打點計時器之間有摩擦以及重物下落受到空氣阻力的作用等原因．
故答案為：（1）220V交流電源；（2）第1、2點的間距接近2cm的紙帶；（3）紙帶與打點計時器之間有摩擦以及重物下落受到空氣阻力的作用等．

點評：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發進行分析所需實驗器材、所測數據、誤差分析等，會起到事半功倍的效果．