Question

【題目】某同學(xué)利用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落。

（1）實(shí)驗(yàn)裝置中有一處明顯的錯(cuò)誤是：___________________

（2）上圖為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，O點(diǎn)與第2點(diǎn)的距離約為2mm，分別測(cè)出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C…與O點(diǎn)之間的距離hA、hB、hC….

①兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，重力加速度為g，|ΔEp|表示O點(diǎn)至C點(diǎn)過(guò)程重物重力勢(shì)能減少量，ΔEk表示O點(diǎn)至C點(diǎn)過(guò)程重物動(dòng)能的增加量，實(shí)驗(yàn)中計(jì)算C點(diǎn)的速度，甲同學(xué)用來(lái)計(jì)算，可以推斷|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)；乙同學(xué)用來(lái)計(jì)算，可以推斷|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)。其中_______同學(xué)的計(jì)算方法更符合實(shí)驗(yàn)要求。

②本次實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，查得當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>g＝9.80 m/s2，測(cè)得所用的重物質(zhì)量為1kg，則從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程重力勢(shì)能的減小量|ΔEp|=___________J，重物動(dòng)能增加量ΔEk=_____________J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】學(xué)生電源應(yīng)接交流（或?qū)W生電源接在了直流） = > 乙 1.22J 1.20J或1.21J

【解析】

（1）[1]．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，不能接直流電源．

（2）①[2]．甲同學(xué)用來(lái)計(jì)算，運(yùn)用了hC及加速度g，直接認(rèn)為重物做自由落體運(yùn)動(dòng)故機(jī)械能守恒，可以推斷|△Ep|等于△Ek；

[3][4]．丙同學(xué)用來(lái)計(jì)算，運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度，求出的vC是真實(shí)的，但在下落過(guò)程中，不可避免地存在阻力，故|△Ep|大于|△Ek|；其中乙同學(xué)的計(jì)算方法更符合實(shí)驗(yàn)要求。

（3）[5]．本次實(shí)驗(yàn)中，從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程重力勢(shì)能的減小量

|ΔEp|=mghC=1×9.8×0.1240=1.22J

[6]．打C點(diǎn)時(shí)的速度：

重物動(dòng)能增加量

ΔEk=。