Question

【題目】（4分）如圖為“驗證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗裝置示意圖。

（1）某同學(xué)按照正確操作選的紙帶如圖所示，其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計時器連續(xù)打下的3個點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50 Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm)，重錘的質(zhì)量為m=0.1 kg，重力加速度g=9.80 m/s2。根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點(diǎn)計時器打到B點(diǎn)時，重物重力勢能的減少量為______J，動能的增加量為_____J。（要求計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）說明為什么重物重力勢能的減少量稍大于動能的增加量：

（2）在實(shí)驗過程中，以下說法正確的是_____（項選擇題）。

A．實(shí)驗中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小越短越好

B．實(shí)驗中用天平稱出重物的質(zhì)量是必不可少的步驟

C．測出重物下落時間t，通過計算出瞬時速度

D．若紙帶前面幾點(diǎn)較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點(diǎn)，合理選取一段打點(diǎn)比較清晰的紙帶，同樣可以驗證

Answer 1

【答案】（1） 打點(diǎn)計時器與紙帶間有摩擦力 （2）D（每空1分）

【解析】（1）當(dāng)打點(diǎn)計時器打到B點(diǎn)時，重物重力勢能的減少量為：；B點(diǎn)的速度為：，則動能的增加量為：。由于打點(diǎn)計時器與紙帶間有摩擦力以及空氣阻力等存在，導(dǎo)致重力勢能的減少量稍大于動能的增加量。

（2）實(shí)驗中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小，但是紙帶不是越短越好，故A錯誤；驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，可以不測量重物的質(zhì)量，故B錯誤；不能根據(jù)求出瞬時速度，否則就默認(rèn)了機(jī)械能守恒，失去驗證的意義，故C錯誤；若紙帶前面幾點(diǎn)較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點(diǎn)，合理選取一段打點(diǎn)比較清晰的紙帶，同樣可以驗證，故D正確。