Question

【题目】如图甲所示，电火花打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)电火花打点计时器使用电压为_________V的交流电源。

(2)关于实验过程，下列操作正确的是________(填相应选项前的字母)

A．重物选用质量较大、体积较小的物体

B．两限位孔在同一竖直平面内上下对正

C．先接通电源后，再释放重物

D．若用秒表测出时间t，可用v=gt求出瞬时速度

(3)实验中选择一条较理想的纸带，如图乙所示。测出从起始点O依次到五个连续计时点A、B、C、D、E的距离x1、x2、x3、x4、x5。已知重物的质量为m，当地的重力加速度为g，电源频率为f。则从O到D的过程中，重物的动能增加了________，重物的重力势能减少了____________。

(4)该同学又根据这一条纸带来计算重物下落过程中的加速度a，要充分利用记录数据，尽可能减少实验操作和测量过程中的误差，加速度的计算式应为a=_________(用题中给出物理量的字母表示)。

Answer 1

【答案】220 ABC

【解析】

（1）电火花打点计时器使用的是220V的交流电；

（2）为了减小空气阻力，重物应选用重力大，体积小的物体，A正确；为了减小纸带与限位孔的摩擦，并且保证重物做竖直方向上的运动，两限位孔在同一竖直平面内上下对正，B正确；为了充分利用纸带，应先接通电源，后释放纸带，C正确；因为要验证机械能守恒，即验证下落过程中加速度是否等于g，所以不能使用v=gt求出瞬时速度，D错误；

（3）根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得D点的速度为，速度是从零增大，故动能增加量为，从O到D过程中重物下降的高度为，故重力势能减少；

（4）根据逐差公式可得，，两式相加求平均可得