Question

【题目】图1是某同学验证机械能守恒定律实验装置，提供的器材如下：铁架台、电磁打点计时器、学生电源、导线若干、纸带、重锤、夹子．已知重锤的质量为1kg，当地的重力加速度g＝9.8 m/s2.

(1) 该同学还应补充的实验器材是________

(2) 图2是该同学将打点计时器连接至电源的图景，连接正确的是________(选填“甲”或“乙”)

(3) 该同学实验中得到的一条纸带如图3所示，已知打点计时器无故障且打点正常，则由此判断该同学在实验中最有可能的错误操作是______________________

(4) 该同学正确操作得到的一条纸带如图4所示，O点对应重锤做自由下落的初始位置，该同学从合适位置开始选取了三个连续的计数点A、B、C，OB距离已在图中标出．该同学选择OB段来验证重锤的机械能是否守恒，则他还需________

A. 仅测量AC段的长度 　 B. 仅测量AB段的长度

C. 仅测量OC段的长度 　 D. 仅测量OA段的长度

(5) 根据图4中的纸带，可求得重锤在OB段重力势能减少了________J(结果保留三位有效数字)

(6) 在某次实验中，该同学测得重锤下落的加速度为9.62m/s2，则重锤和纸带下落中所受的平均阻力Ff＝________N(仅考虑重锤的质量)．

Answer 1

【答案】刻度尺 乙 先释放纸带，后接通电源 A 1.20 0.18

【解析】

(1)[1]．求纸带的点与点之间的距离测量需要刻度尺；

(2)[2]．打点计时器连接的电源是交流电，故乙正确；

(3)[3]．由于纸带上的点少且距离比较大，所以可能的操作是先释放了纸带后接通了电源；

(4)[4]．该同学选择OB段来验证重锤的机械能是否守恒，需要知道位移的同时还要需要知道末速度，所以根据匀变速直线运动的规律，需要测量AC的长度，然后计算出B点的速度即可，故A正确；

(5)[5]．根据纸带的数据得，重锤重力势能减少

W=mgh=1×9.8×0.1228J≈1.20J

(6)[6]．根据牛顿第二定律得

mg-Ff=ma

代入数值解得

Ff=0.18N