Question

如图所示，是验证重物自由下落过程中机械能守恒的实验装置．请按要求作答：

（1）实验时使重物靠近打点计时器下端，先     ，后     ，纸带上打下一系列点．

（2）选取一条符合要求的纸带如图所示，标出打下的第一个点O，从纸带的适当位置依此选取相邻的三个点A，B，C，分别测出到O点的距离为x₁、x₂、x₃，已知重物的质量为m，重力加速度为g，打点时间间隔为T，则自开始下落到打下B点的过程中，重物减少的重力势能为=     ，增加的动能为=    ²．

（3）实验中，利用     求得     ，通过比较     与     大小，来验证机械能守恒，这种做法是否正确？答：     （填“正确”或“不正确）

Answer

（1）接通电源，释放纸带；

（2）mgx2，m（）2；

（3）υB2=2gx2，△EKB，△EKB，△EPB，不正确

【解析】试题分析：打点计时器应使用交流电源，重物应紧靠打点计时器，应该先接通电源，后释放纸带．

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

【解析】
（1）实验时使重物靠近打点计时器下端，应该先接通电源，后释放纸带，纸带上打下一系列点．

（2）重物减少的重力势能为：△EPB=mgx2，

利用匀变速直线运动的推论得：

vB=

增加的动能为△EkB=m=m（）2，

（3）实验中，利用υB2=2gx2 求得△EKB，通过比较△EkB与△EpB大小，

该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．所以不能由υB2=2gx2算出下落到该点B时的速度，应该根据某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度求解，所以这种做法不正确．

故答案为：（1）接通电源，释放纸带；

（2）mgx2，m（）2；

（3）υB2=2gx2，△EKB，△EKB，△EPB，不正确．