Question

如图甲是“利用自由落体运动验证机械能守恒”的实验装置．让质量为m的重物自由下落，打出一条较为理想的纸带，O为打点计时器在纸带上打出的第一个点，选取纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E，并测量出OA间的距离为s₁，AC间的距离为s₂，CE间的距离为s₃，如图乙所示．已知两个相邻点之间的时间间隔为T，当地重力加速度g，请你回答：


（1）手持纸带保持竖直方向，使重物静止在靠近打点计时器的地方．接着要完成的步骤是：______．（选A或B）
A．先放开纸带再接通电源；B．先接通电源后放开纸带．
（2）打点计时器从打第一个点O点到打C点的过程中，重物的重力势能的减少量为△E_p=______，计时器在打O点和C点的这段时间内，重物的动能增加量为△E_k=______．（用题中所给物理量的字母写出表达式）
（3）本实验误差的主要来源有______，______．（试举出两条）．

Answer

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值
【解析】
（1）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重物，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故选B．
（2）根据重力势能的定义式得：
重力势能减小量△Ep=mgh=mg（s1+s2）
利用匀变速直线运动的推论得：
vC==
EkC=mvC2=
（3）本实验误差的主要来源有：纸带与打点计时器之间有摩擦；测量间隔距离有误差；重物下落受到空气阻力；…
故答案为：（1）B；   （2）mg（s1+s2）；      ；  
（3）纸带与打点计时器之间有摩擦；重物下落受到空气阻力