Question

13．用圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s₀=19.00cm，點A、C間的距離為s₁=8.36cm，點C、E間的距離為s₂=9.88cm，g取9.8m/s²．

（1）下列做法正確的有AD．
A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上　
B．實驗中需要測量出重錘的質量
C．實驗時，先放手松開紙帶再接通打點計時器電源
D．為了減少實驗誤差，應選用密度較大的重錘
（2）若重錘質量為m，選取O、C兩點為初末位置研究機械能守恒．重物減少的重力勢能是2.68mJ，打下C點時重物的速度是2.28m/s．（結果保留三位有效數字）

Answer 1

分析 （1）了解實驗中的注意事項后分析解答．
（2）重物減少的重力勢能為mgh，根據在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記數點C時的速度大小，從而即可求解．

解答 解：（1）A、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，故A正確．
B、因為我們是比較mgh、$\frac{1}{2}$mv²的大小關系，故m可約去，不需要測量重錘的質量，故B錯誤．
C、實驗時，先接通打點計時器電源再放手松開紙帶，故C錯誤．
D、實驗供選擇的重物應該相對質量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，故D正確．
故選：AD．
（2）重物減少的重力勢能為：
△E_p=mgh=mg（s₀+s₁）=m×9.8m/s²×（19.00+8.36）×10^-2m≈2.68mJ
v_C=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{4T}$=$\frac{0.0836+0.0988}{0.08}$=2.28m/s
故答案為：（1）AD；（2）2.68m； 2.28．

點評 本題考查了驗證機械能守恒定律中的數據處理方法，以及有關誤差分析，要學會根據可能產生誤差的原因進行分析．