Question

【题目】如图1为验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图2所示，相邻记数点间的时间间隔为0.04s，长度单位是cm，g取9.8m/s2 ． 则：

（1）在该实验中，下面叙述正确的是
A.应用天平称出重物的质量
B.应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量
C.操作时应先放纸带，后接通电源
D.打点计时器应接在直流电源上
（2）验证机械能守恒定律的实验步骤有：
①把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接好．
②重复上一步的过程，打三到五条纸带．
③把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近．
④用公式vn= ，计算出各点的瞬时速度v1、v2、v3、…并记录在表格中．
⑤接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点．
⑥计算各点的重力势能的减少量mghn和动能的增加量 mvn2 ， 并进行比较，看是否相等，将数值填入表格内．
⑦选择一条点迹清晰的纸带，在起始点标上O，以后各点依次为1、2、3、…用刻度尺测量对应下落的高度h1、h2、h3、…记入表格中．
上述步骤合理的顺序应该是 ．
（3）从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示（其中一段纸带图中未画出）．
图中O点为打出的起始点，且速度为零．选取在纸带上打出的点A、B、C、D作为计数点，并测出A、B、C、D点距起始点O的距离如图所示．由此可计算出物体下落到B点时势能的变化量△EP=J（保留三位有效数字），动能的增加量△Ek=J（保留三位有效数字）．
（4）该同学利用自己在做该实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图3的图线．若图线的斜率为k，则可知当地的重力加速的表达式为 ， 图线不经过原点的可能原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）①③⑤②⑦④⑥
（3）1.91,1.88
（4）g= ,先放纸带后打开打点计时器
【解析】解：（1）A、验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要天平测量重物的质量，故A错误．

B、根据x= m=2mm，可知应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量，故B正确．

C、实验时应先接通电源，后释放纸带，故C错误．

D、打点计时器应接在交流电源上，故D错误．

故选：B．（2）实验时应先组装器材，顺序为：①③，然后进行实验，顺序为：⑤②，最后是数据处理，顺序为：⑦④⑥．所以顺序为：①③⑤②⑦④⑥．（3）物体下落到B点时势能的变化量△EP=mgh=1×9.8×0.195J≈.91J，B点的速度为： =1.94m/s，则动能的增加量 ≈1.88J．（4）根据 得：v2=2gh，则图线的斜率k=2g，解得：g= ，图线不过原点的原因是先放纸带后打开打点计时器，导致测量的起始点速度不为零．

所以答案是：（1）B；（2）①③⑤②⑦④⑥；（3）1.91，1.88；（4） ，先放纸带后打开打点计时器．