Question

在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示．其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm）?

（1）这五个数据中不符合有效数字读数要求的是

 

点读数．?（填A、B、C、D或E）
（2）实验时，在释放重锤

 

（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．
（3）该实验中，为了求两点之间重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是：

 

A．取当地的实际g值；?B．根据打出的纸带，用△s=gT²求出；
C．近似取10m/s²即可；    D．以上说法都不对．
（4）如O点到某计时点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为

 

．
（5）若重锤质量m=2.00×10^-1kg，重力加速度g=9.80m/s²，由图中给出的数据，可得出从O到打下D点，重锤重力势能的减少量为

 

J，而动能的增加量为

 

J（均保留3位有效数字）．?

Answer 1

分析：刻度尺为毫米刻度尺，故在读数时应保留到十分之一毫米位；
本实验是验证机械能守恒定律，应得出重力势能的减小量和动能的增加量，不能根据机械能守恒去求出速度；
由机械能守恒定律实验的要求可得出我们实验需要验证的公式．

解答：解：（1）毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．
这三个数据中不符合有效数字读数要求的是B点读数．
（2）实验时，在释放重锤之前接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．
（3）实验的目的是验证机械能守恒，所以求解重力势能变化需要的g应取当地的实际g值．如果采用△S=gT²求解，那么求出来的只是运动的加速度．故选A．
（4）O点为起点，则从O到C由机械能守恒定律可知：
mgh=

1

2

mv²；
变形可知：gh=

v2

2

（5）从O到打下D点，重锤重力势能的减少量△E_P=mgh=0.380J
利用匀变速直线运动的推论
v_D=

XCE

tCE

E_kD=

1

2

mv_D²=0.376J
动能的增加量△E_k=0.376J
故答案为：（1）B
（2）之前
（3）A
（4）gh=

v2

2

（5）0.380，0.376

点评：在学习实验时，应先明确实验原理，根据实验的原理再去掌握实验的器材、数据处理及误差分析等．