Question

用自由落体法验证机械能守恒定律，器材安装如图甲。

（1）请指出图甲中的错误及不妥之处（至少写出两处）

①

②

（2）改进实验中错误及不妥之处后，打出如图乙所示一条纸带。已知打点计时器频率为50Hz，根据纸带所给数据，打C点时重物的速度为      m/s（结果保留两位有效数字）。

（3）某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据，画出的图象如图丙所示，求出图线的斜率k，由图象可知a的质量m₁          b的质量m₂（选填“大于”或“小于”）。

（4）通过分析发现造成k₂值偏小的原因是实验过程中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m₂=0.052kg，当地重力加速度g=9.78m/s²，求出重物所受的平均阻力f=      N。（结果保留两位有效数字）

Answer

（1）①使用的是直流电源；②重物离打点计时器太远；③没有从上方提着纸带，而是用手托着纸带。

（2）2.3m/s

（3）大于

（4）0.031

【解析】试题分析：（1）①打点计时器都是用的交流电，而图中使用的是直流电源；②重物离打点计时器太远，得到的数据太少；③没有从上方提着纸带，而是用手托着纸带。

（2）根据匀变速直线运动过程中的平均速度规律可得，，故解得

（3）根据公式可得，斜率表示加速度，而质量越大，空气阻力越小，加速度越大，故

（4）根据牛顿第二定律可得代入数据可得

考点：验证机械能守恒定律实验

【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力