Question

【题目】如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以验证机械能守恒定律.

(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带火子的重物，此外还需______(填字母代号) 中的器材；

A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺

C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺

(2)若实验中所用重物的质量m=1kg，打点的时间间隔为T=0.02s，取g=9.80m/s，按实验要求正确地选出纸带进行测量，是得连续三点A、B、C到O的距离分别为s1=15.55cm，s2=19.20cm，s3=23.23cm如图所示。那么： 记录B点时，重物的动能__________J；从重物开始下落至B点，重物的重力势能减少量是__________J。(保留三位有效数字) 由此可得出结论： 在误差允许的范围内，机械能守恒。

（3)实验小组在实验中发现：更锤减小的重力势能总是大于更锤增加的动能。其原因主要是该实验中存在阻力作用。因此该组同学想到可以通过该实验测算平均用力的大小如该实验中存在的平均阻力大小

=_________N(保留一位有效数字)。

Answer 1

【答案】 D； 1.84； 1.88； 0.2N

【解析】（1）根据实验要求，除打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物外，还需刻度尺与交流电源，刻度尺来测量点与点间距，而打点计时器需要使用交流电源；故选D.
（2）根据纸带上从A到C，间距越来越大，则可知，纸带左端与重物相连；重力势能减小量为：△Ep=mgh=1×9.8×0.1920 J=1.88J．
利用匀变速直线运动的推论

△Ek=EkB=mvB2=×1×（1.92）2=1.84 J．
（3）利用加速度公式，求得加速度为： ；
由牛顿第二定律得mg-f=ma，求得：f=m（g-a）=1×（9.8-9.5）=0.3N