Question

4．用圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．
（1）下列操作符合實驗要求的是AB．
A．做實驗時，要把打點計時器豎直地架穩(wěn)
B．實驗時，應(yīng)先接通電源，再松開紙帶使重錘自由下落
C．必須用天平稱出重錘的質(zhì)量，以便計算重錘的重力勢能和動能
D．用秒表測出重錘下落的時間，從而算出重錘的速度
（2）某同學根據(jù)實驗要求得到了一條理想的紙帶，用刻度尺測得各計數(shù)點到O的距離如下圖2所示，圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D、E分別是每打兩個點取出的計數(shù)點．（電源頻率為50Hz）

（a）若重錘的質(zhì)量為0.1kg，則重錘從開始下落到打B點時，減少的重力勢能是0.19J．（重力加速度g取10m/s²）
（b）通過計算可知重錘減少的重力勢能總是略大于重錘增加的動能，其原因是來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力．

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；
（3）由于空氣阻力和摩擦力阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能．

解答 解：（1）A、做實驗時，要把打點計時器豎直地架穩(wěn)，故A正確．
B、實驗時，先接通打點計時器電源再放手松開紙帶，故B正確．
C、因為我們是比較mgh、$\frac{1}{2}$mv²的大小關(guān)系，故m可約去，不需要測量重錘的質(zhì)量，故C錯誤．
D、重錘下落的時間是通過打點計時器來算出，故D錯誤．
故選：AB．
（2）重物減少的重力勢能為：
△E_pB=mgh=mgh=0.1×9.8×0.195≈0.19J
（3）由于阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，這里的阻力主要來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力．
故答案為：（1）AB；（2）0.19；（3）來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力．

點評 本題考查了驗證機械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法，以及有關(guān)誤差分析，要學會根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進行分析．