Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50H_Z，当地的重力加速度g=9.8m/s²．某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.20cm、77.00cm、85.40cm，根据实验并结合纸带回答以下问题：（注：2、3两题结果小数点后面保留两位）

（1）实验时，释放纸带与接通电源的合理顺序是

 

；
（2）若重锤质量为1kg，则重锤从开始下落到C点时，减少的重力势能为

 

J．
（3）若重锤质量为1kg，则重锤从开始下落到C点时，重锤的动能为

 

J．

Answer 1

分析：本题考查了打点计时器的具体应用，熟悉打点计时器的使用细节即可正确解答本题．
而在求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量．

解答：解：（1）实验开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，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；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，因此释放纸带与接通电源的合理顺序是先接通电源，后释放纸带．
（2）重力势能的减小量为：△E_P=mgh_OC=1×9.8×0.77J=7.55J
（3）B点时的速度为：v_C=

XBD

2T

=

0.854-0.702

2×0.02

=3.8m/s
重锤下落到B点时增加的动能为：△E_kC=

1

2

mv_C²=

1

2

×1×3.8²=7.22J
故答案为：（1）先通电，再放纸带；（2）7.55；（3）7.22．

点评：对于一些实验操作细节，要通过亲自动手实验，才能体会具体操作细节的含义．
通过该题理解验证性实验的特点，把握实验原理，提升实验能力．