Question

用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s₀=19.00cm，点A、C间的距离为s₁=8.36cm，点C、E间的距离为s₂=9.88cm，g取9.8m/s²，测得重物的质量为100g。

（1）下列做法正确的有  。

A．图甲中两限位孔必须在同一竖直线上

B．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直

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）选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒。重物减少的重力势能是  J，打下C点时重物的速度是  m/s。（结果保留三位有效数字）

（3）实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，写出一条产生这一现象的原因  。

Answer

(1)AB；（2）0.268J ； 2.28m/s；(3) 打点计时器与纸带的阻力或空气阻力

【解析】

试题分析:⑴为了减小其与纸带之间的摩擦，图甲中两限位孔必须在同一竖直线上和实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，故A、B正确；实验时，应先接通电源，再放手松开纸带，故C错误；数据处理时，应选择纸带上距离适当远的两点作为初、末位置，以减小长度的测量误差，故选项D错误。

⑵重物减少的重力势能为：ΔEp＝mg(s0＋s1)=0.268J，由于重物下落做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动中点时刻速度等于平均速度可知，打下C点时重物的速度为：

⑶在实验过程中，纸带与打点计时器之间的摩擦、空气阻力是存在的，因此需克服阻力做功，损失部分能量，因此实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能。

考点：验证机械能守恒定律