Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中

（1）實驗中，紙帶將被釋放瞬間的四種情景如下照片所示（打點計時器已正確安裝），其中最合適的是_______________（單選）

（2）實驗中，如下哪些操作是必要的________（多選）

A．用秒表測量時間

B．重物的質量應盡可能大些

C．先接通電源后釋放紙帶

D．先釋放紙帶后接通電源

（3）在實驗中，打出的紙帶如圖所示，其中A、B為打點計時器打下的第1、2個點，AB＝2 mm，D、E、F為點跡清晰時連續打出的計時點，測得D、E、F到A的距離分別為x1、x2、x3(圖中未畫出)．設打點計時器的打點頻率為f，重物質量為m，實驗地點重力加速度為g.一位學生想從紙帶上驗證打下A點到打下E點過程中，重物的機械能守恒．

①重物重力勢能減少量ΔEp＝__________________，動能增量ΔEk＝______________________.

②比較ΔEp和ΔEk發現，重物重力勢能的減少量ΔEp大于動能的增加量ΔEk，造成這一誤差的原因是__________________________________________________________．

Answer 1

【答案】 D BC mgx2 實驗過程中有阻力作用

【解析】（1）在驗證機械能守恒定律的實驗中，實驗時，應讓重物緊靠打點計時器，手拉著紙帶的上方，保持紙帶豎直，由靜止釋放．故D正確，ABC錯誤．

（2）實驗中，不需用秒表測量時間，選項A錯誤；重物的質量應盡可能大些，以減小下落過程的相對阻力，選項B正確；實驗時要先接通電源后釋放紙帶，選項C正確，D錯誤；故選BC.

（3）①打下A點到打下E點過程中，重物的重力勢能減小量：ΔEP=mgx2；根據某段時間內平均速度等于中間時刻的瞬時速度得：E點的瞬時速度：
從A點到E點過程中動能增量為：
②重錘重力勢能的減少量△EP大于動能的增加量△EK，造成這一誤差的原因是摩擦阻力對重錘做負功或重錘和紙帶受空氣阻力和摩擦力作用．