Question

（10分）某实验小组利用如图10所示的实验装置来验证机械能守恒定律。已知重锤质量m=1.00kg，当地的重力加速度g＝9.80m/s²。

（1）实验小组选出一条纸带如图11所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h₁=12.01cm，h₂=19.15cm，h₃=27.86cm，打点计时器通以50Hz的交流电。根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_______J；此时重锤的动能比开始下落时增加了________J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题可能是____________________________________________。（计算结果保留三位有效数字）

② 在图11所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是图12中的 _________，图线的斜率表示 _________________。

 

Answer 1

①1.88（2分），1.96（2分），该实验小组做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键（2分）

②D（2分），重力加速度g的实验测量值（2分，写重力加速度g的也给这2分）

解析:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了mgh₂=1.00×9.80×0.1915J=1.88J；T=0.02s，此时重锤的速度为v==1.98m/s，动能比开始下落时增加了mv²=×1.00×1.98²J=1.96J，根据计算结果，增加的动能大于减小的重力势能，可以知道该实验小组在做实验时出现的问题可能是：做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键。