Question

“验证机械能守恒定律”的实验如图采用重物自由下落的方法：

（1）下列说法正确的有　      

A．打点计时器的两限位孔必须在同一竖直直线上

B．实验前，手提住纸带上端，纸带必须保持竖直

C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源

D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置

（2）实验中，已知打点计时器所用电源的频率为f，当地的重力加速度为g，设所用重物的质量为m，实验中得到一点迹清晰的纸带如图，把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量得到A、B、C、D到O点的距离分别为S_A、S_B、S_C、S_D，根据以上的数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减小量等于           ，动能的增加量等于               ．

（3）实验中，发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是                                ．为减少这一误差，实验所用的重物应选用   （填“50g的钩码”或“500g的重锤”）．

Answer

(1) AB (2) mg SC ， (3) 重物下落过程受空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦力的影响 500g的重锤

【解析】

试题分析：（1）图中两限位孔必须在同一竖直线上，以减小限位孔对纸带的摩擦力，故A正确；实验前，手提住纸带上端，纸带应处于竖直方向，因为自由落体运动是竖直方向上的运动，故B正确；实验过程非常短暂，为了得到更多的数据，应先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误；数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，这样可以减小误差，故D错误．

（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减小量为，C点的速度为，故动能增加量为

（3）在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，重锤减小的重力势能总是稍稍大于重锤动能的增加量；质量越大，受到的阻力越小，故选500g的

考点：“验证机械能守恒定律”的实验