Question

如图所示为“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置．

(1)关于本实验，下列说法中正确的是________．

A. 必须用秒表测出重物下落的时间

B. 打点计时器应连接直流电源

C. 验证时，必须测量重物的质量或重力

D. 选择质量较大、体积较小的重物，可以减小实验误差

(2)若已知打点计时器的电源频率为50 Hz，当地的重力加速度g＝9.80 m/s²，重物的质量为0.2 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打O点时，重物的速度为零，A、B、C为另外三个连续点．根据图中的数据可知，重物由O点运动到B点的过程中，重力势能减少量ΔE_p＝________J．(计算结果保留三位有效数字)

(3)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到的阻力较大，这样会导致实验结果mgh________(选填“<”或“>”) mv².

Answer

D 0.921 >

【解析】

由题意可知考查“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验，根据实验原理分析计算可得。

(1) [1]

A．因为打点计时器本身就能测量时间，所以该实验没有必要用秒表测出重物下落的时间，故A错误；

B．打点计时器工作时必须用交流电源，连接交流电源，故B错误；

C．验证时重物机械能守恒时

方程式两边都有质量可以消去，所以没有必要测量重物的质量或重力，故C说法错误；

D．选择质量较大、体积较小的重物，可以减小空气阻力的影响，从而减小实验误差，故D正确。

故本题选择D选项。

(2) [2] 根据重力做功公式可知

(3) [3] 根据能量守恒关系可知减少的重力势能一部分通过摩擦力做功生热，一部分转化为重物的动能，所以减小的重力势能大于增加的动能。