Question

（10分）某同学利用电磁打点计时器打出的纸带验证机械能守恒定律，该同学在实验中得到一条纸带，如图所示，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s。其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点。s₁是1、3两点的距离，s₂是2、5两点的距离，s₃是4、6两点的距离。

（1）实验过程中，下列操作正确的是______ ___。

A．电磁打点计时器应接在220V交流电上

B．实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器

C．实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带

D．纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直

（2）点2速度的表达式v₂=___________。

（3）该同学测得的数据是s₁=4.00cm，s₂=16.00cm，s₃=8.00cm，重物（质量为m）在竖直方向上运动从点2运动到点5过程中，动能增加量为______m，势能减少量为______m。（结果保留三位有效数字，重力加速度g =9.8m/s²）

Answer

（1）CD （2）（3）

【解析】试题分析：（1）电磁打点计时器使用的是4-6v的学生电源，选项A错。使用220v的是电火花打点计时器，都是交流电。实验时，初始工作打点不够稳定，所以要先通电，后松开纸带，选项B错C对。验证机械能守恒，只能有重力做功，所以要减小摩擦，因此应理顺纸带，减少与限位孔之间的摩擦，选项D对。

（2）自由落体运动为匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于平均速度，点2是点1到点3的中间时刻，所以点2的速度

（3）经过点5的瞬时速度与点2的计算方法相同即，打点2的速度，那么从点2到点5，增加的动能，减少的重力势能为

考点：打点计时器的使用 验证机械能守恒定律

【名师点睛】打点计时器的使用是力学实验的基础，纸带分析部分不但是数据分析，还包括纸带上面直观呈现的物理量—时间，以及时间间隔的判断。验证机械能守恒定律的实验探究，关键是计算减少的重力的势能和增加的动能，注意题目要求保留三位有效数字。