Question

（8分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S₀，点AC间的距离为S₁，点CE间的距离为，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：

①起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E_P＝         ，重锤动能的增加量为△E_K＝          。

②根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=          ，将它代入测量数值求出a和当地的重力速度g进行比较，发现a的数值小于g的数值，其原因可能是            。

A．重锤的质量m 和密度都太小了

B．重锤下落过程中存在空气阻力

C．A点距起始点O的距离S₀的测量值偏大

D．交流电的频率大于50H_Z

Answer

① ， ② ； AB （每个空2分）

【解析】

试题分析：①重锤从点O到C点的过程中重力做功，由知重锤重力势能的减少量为,C点的速度瞬时速度，T=2/f, 重锤动能的增加量为； ②根据，解得； a的数值小于g的数值的原因是空气阻力和纸带与限位孔的阻力不能忽略，实验时要选择密度大的小球，打点计时器要竖直放置，故AB选项正确。

考点：“验证机械能守恒定律”的实验

【名师点睛】匀变速直线运动的推论：（1）做匀变速直线运动物体的平均速度等于时间中点的瞬时速度 ，（2）匀变速直线运动中连续相等的时间间隔内的位移之差等于恒量：。

（3）解决实验问题首先要掌握实验的原理，了解实验的操作步骤和数据处理，以及注意事项，其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚。