题目内容

14．验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（P是初速为零的起始点．A、B、C为记数点，且相邻计数点间的时间间隔T=0.02s），那么：
（1）下列操作步骤中正确的是ABD．
A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到交流电源．
B．将连有重物的纸带穿过限位孔，将纸带和重物提升到一定高度．
C．先释放纸带，再接通电源
D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度VB=0.98m/s
（3）从起点p到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=0.49J，此过程中物体动能的增加量△EK=0.48J （g取9.8m/s2，保留两位有效数字）．

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，熟练掌握打点计时器的应用；
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．

解答 解：（1）A、打点计时器使用低压交流电源，所以实验时把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接低压交流电源，故A正确；
B、固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住，将纸带和重锤提升到一定高度，尽量靠近打点计时器，故B正确；
C、应先接通电源，然后释放重物，否则纸带开始阶段是空白，可能所采集的数据不够，而且浪费纸带，故C错误；
D、重复几次，取得几条打点纸带，挑选一条清楚的纸带进行数据处理，故D正确；
（2）利用匀变速直线运动的推论
vB=$\frac{0.0706-0.0314}{2×0.02}$=0.98m/s
（3）重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49 J．
EkB=$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}$×1×（0.98）2=0.48 J．
故答案为：（1）ABD；（2）0.98； （3）0.49，0.48．

点评 要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．

练习册系列答案
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6．如图所示有三个质量相等，分别带有正电、负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则下列说法正确的有（　　）
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