Question

（1）在用打點計時器驗證物體自由下落過程中機(jī)械能守恒的實驗里，以下哪些必要的？請把它們選出來，并將它們的字母代號按操作順序填在后面橫線空白處：

 

．
A．?dāng)嚅_電源，取下紙帶進(jìn)行測量、記錄
B．將紙帶固定在重錘上，并把它穿過打點計時器，提升到一定高度
C．接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后釋放紙帶上重錘自由下落
D．用天平測出的重錘的質(zhì)量
E．把打點計時器固定在支架上，并接在交流低壓電源兩端
（2）在“驗證機(jī)械能守恒定律”的一次實驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s），那么：
①紙帶的

 

（用字母表示）端與重物相連；
②打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度v_B=

 

；
③從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量△E_P=

 

，此過程中物體動能的增加量△E_k=

 

；（g取9.8m/s²）
④通過計算，數(shù)值上△E_P

 

△E_k（填“＜”、“＞”或“=”），這是因為

 

．

Answer 1

分析：（1）實驗步驟通常是：先固定后連接然后測量，測量后斷電處理數(shù)據(jù)，驗證機(jī)械能守恒的式子兩邊都含有m可以約掉，故質(zhì)量不必測量；
（2）①紙帶跟隨重物做加速運動，紙帶上點密集的一端與重物相連，
②紙帶上某點的瞬時速度等于前后兩點間的平均速度，
③④動能的增加量：

1

2

mv²，重力勢能的減小量：mgh；由于物體下落過程中存在摩擦阻力，因此動能的增加量小于勢能的減小量．

解答：解：（1）驗證機(jī)械能守恒實驗是要驗證減少的重力勢能與增加的動能是否相等，即mgh=

1

2

mv²，m可以約掉，不需要測量出即可，故D為不必要步驟；實驗步驟通常是：先固定后連接然后測量，測量后斷電處理數(shù)據(jù)，故操作的順序是：EBCA．
（2）①紙帶跟隨重物做加速運動，先打的點速度較小，故點比較密，則P端與重物相連；
②某點的瞬時速度等于前后兩點間的平均速度v_B=

XAC

2T

=

(7.06-3.14)×10-2

2×0.02

=0.98m/s
③△E_p=mgh=1×10×5.01×10^-2=0.49J
△E_k=

1

2

mvB2=

1

2

×1×0.98²=0.48J，
④通過計算可以看出△E_P＞△E_K，這是因為紙帶和重錘運動過程中受阻力．
故答案為：（1）EBCA（2）①P；②0.98m/s；③0.49J，0.48J，④＞，因為紙帶和重錘運動過程中受阻力．

點評：解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)的處理，并知道誤差產(chǎn)成的原因．