Question

“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用图示的甲或乙方案来进行
（1）比较这两种方案，

甲

（填“甲”或“乙”）方案好些；
（2）该同学开始实验时情形如图丙所示，接通电源释放纸带．请指出该同学在实验中存在的两处明显错误或不当的地方：
①

打点计时器接了直流电源

；②

重物离打点计时器太远了

．
（3）某同学通过实验方案甲验证机械能守恒，已知当地重力加速度g=9.80m/s²．实验选用重锤质量为0.5kg，纸带上连续的点A、B、C、D至O点的距离如丁图所示（O点为开始下落点），则重锤从O运动到C，重力势能减少

2.75

J，重锤经过C时，其动能增加

2.73

J．

Answer 1

分析：（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，选择实验装置要从减小实验误差和便于操作的角度去考虑；
（2）了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项即可正确解答；
（3）重力势能的减小量等于重力做功大小，根据某段时间内的平均速度等于时间中点的瞬时速度，可以求出C点速度大小，从而进一步求出其动能的增加量．

解答：解：（1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好，误差小，操作方便，乙方案中小车受斜面的摩擦力影响较大，故甲方案好一些．
故答案为：甲．
（2））由图可知，丙图中打点计时器接直流电源，打点计时器应接交流电源，重物释放时离打点计时器太远，不利于数据的采集和测量．
故答案为：打点计时器接了直流电源，重物离打点计时器太远了．
（3）重力势能的减小等于重力做功大小，因此有：△E_P=mgh=0.5×9.8×0.561J≈2.75J
匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
vC=

xBD

2T

=

(62.8-49.6)cm

0.02×2s

=3.3m/s
动能的变化量为：△Ek=

1

2

m

v

2 C

-0≈2.73J．
故答案为：2.75，2.73．

点评：书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，同时要熟练应用所学基本物理知识进行数据处理．