Question

用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)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(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s₀=19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s₁=8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s₂=9.88cm，g取9.8m/s²，測得重物的質(zhì)量為100g．
（1）下列做法正確的有

 

．
A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上
B．實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直
C．實(shí)驗(yàn)時，先放手松開紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時器電源
D．?dāng)?shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置
（2）選取O、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒．重物減少的重力勢能是

 

J，打下C點(diǎn)時重物的速度是

 

m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）實(shí)驗(yàn)中，重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能，寫出一條產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因

 

．

Answer 1

分析：（1）了解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)后分析解答．
（2）重物減少的重力勢能為mgh，根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)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(shù)點(diǎn)C時的速度大��；
（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、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，A正確．
B、為了保證紙帶在豎直方向做自由落體，實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，B正確．
C、實(shí)驗(yàn)時，先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源再放手松開紙帶，故C錯誤．
D、為了減小測量數(shù)據(jù)h的相對誤差，數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，D錯誤．
故選：AB．
（2）重物減少的重力勢能為：
△E_p=mgh=mg（s₀+s₁）=0.1kg×9.8m/s²×（19.00+8.36）×10^-2m≈0.27J
v_c=

s1+s2

4T

=

(8.36+9.88)×10-2m

4×0.02s

=2.28m/s
（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(diǎn)計(jì)時器之間的摩擦阻力．
故答案為：（1）AB；（2）0.27，2.28；（3）重物受到的空氣阻力或紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器之間的摩擦阻力．

點(diǎn)評：本題考查了驗(yàn)證機(jī)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(xué)會根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析．