题目内容
7．在用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验，质量为1kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点．如图乙所示为选取的符合实验要求的一条纸带，点O为打点计时器打下的第一个点，点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点．已知打点计时器的频率为50HZ，当地重力加速度为9.8m/s2．那么：
（1）实验过程中，下列操作正确的是AC．
A．纸带穿过限位孔并保持竖直
B．实验时应先松开纸带，然后迅速接通电源
C．实验时应先接通电源，然后松开纸带
（2）从0点到B点，重物的重力势能减少量1.88J，动能的增加量1.84J．（结果取3位有效数字），产生这一现象的主要原因是空气阻力或纸带与打点计时器间的摩擦．
（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴，以h为横轴画出的图象是下图中的A．
分析 电磁打点计时器应接在4-6V的交流电源上，实验时应先接通电源，再释放纸带．
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．运用物理规律和数学表达式结合起来解决问题．
解答 解：（1）A、为了减小阻力，纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直．故A正确．
B、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误，C正确．
（2）重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.1920J=1.88 J．
利用匀变速直线运动的推论：vB=$\frac{0.2323-0.1555}{2×0.02}$m/s=1.92m/s
动能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=1.84J．
产生这一现象的主要原因是空气阻力或纸带与打点计时器间的摩擦．
（3）根据机械能守恒可知mgh=$\frac{1}{2}$mv2，
得出$\frac{{v}^{2}}{2}$=gh，因此$\frac{{v}^{2}}{2}$-h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，
故选：A．
故答案诶：（1）AC；（2）1.88，1.84，空气阻力或纸带与打点计时器间的摩擦；（3）A
点评 掌握实验的原理，以及实验注意的事项，知道误差形成的原因．运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．
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