Question

【题目】（4分）如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。

（1）某同学按照正确操作选的纸带如图所示，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，打点频率为50 Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：cm)，重锤的质量为m=0.1 kg，重力加速度g=9.80 m/s2。根据以上数据当打点计时器打到B点时，重物重力势能的减少量为______J，动能的增加量为_____J。（要求计算结果均保留三位有效数字）说明为什么重物重力势能的减少量稍大于动能的增加量：

（2）在实验过程中，以下说法正确的是_____（项选择题）。

A．实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小越短越好

B．实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤

C．测出重物下落时间t，通过计算出瞬时速度

D．若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证

Answer 1

【答案】（1） 打点计时器与纸带间有摩擦力 （2）D（每空1分）

【解析】（1）当打点计时器打到B点时，重物重力势能的减少量为：；B点的速度为：，则动能的增加量为：。由于打点计时器与纸带间有摩擦力以及空气阻力等存在，导致重力势能的减少量稍大于动能的增加量。

（2）实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小，但是纸带不是越短越好，故A错误；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，可以不测量重物的质量，故B错误；不能根据求出瞬时速度，否则就默认了机械能守恒，失去验证的意义，故C错误；若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证，故D正确。