Question

（14分）某研究性学习小组利用如图1所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒．从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知 、 ，则（取10m/s²）

①下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到直流电源上；

C．先释放，再接通电源打出一条纸带；

D．测量纸带上某些点间的距离.

E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能．
其中操作不当的步骤是：                   .（填选项对应的字母）．
②在纸带上打下记数点5时的速度=      m/s（结果保留两位有效数字）；
③在打点0~5过程中系统动能的增量=    J（结果保留两位有效数字），系统势能的减少量=    J（结果保留两位有效数字），由此得出的结论是                                    ；
④若某同学作出图像如题6（2）图3，写出计算当地重力加速度的表达式            ，并计算出当地的实际重力加速度=      ．

Answer 1

①BC （2分）  ②2.4 （2分）
③0.58 （2分），0.60 （2分），在误差允许的范围内， 、组成的系统机械能守恒 （1分）
④（3分）   9.7 （2分）

试题分析:①其中操作不当的步骤是： B、将打点计时器接到电源的“交流”上；C、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故选BC．
②利用匀变速直线运动的推论
③系统动能的增量；
系统重力势能减小量；实验中由于空气阻力和摩擦阻力做负功，导致略小于，由此可得出结论：在误差允许的范围内， 、组成的系统机械能守恒。
④由机械能守恒定律：，可得，则图象的斜率，求得。