题目内容

13．某物理学习小组利用如图1所示的器材验证机械能守恒定律，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测出所用重物（包括夹子）的质量m=1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个计时点记作O，另选连续的3个计时点A、B、C作为测量点，测量结果如图2所示．

（1）关于该实验，以下说法正确的有D
A．所选重物质量要尽量大一些，密度可以小一点
B．实验中必须用天平测出重物（包括夹子）的质量
C．可以先释放纸带，再接通电源
D．采用电火花计时器打点比电磁打点计时器打点，实验误差要小
（2）如果他们实验操作无误，请根据以上数据，求出重物由O点运动到B点，重力势能的减少量为0.474J，动能的增加量为0.468J（结果均保留3为有效数字）

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，清楚该实验的误差来源．
由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度，由动能表达式可得B点的动能，由重力势能表达式mgh可得重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量；

解答 解：（1）实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，即密度较大的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故A错误；
B、因为我们是比较mgh、$\frac{1}{2}$mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要测出重物的质量，故B错误；
C、先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，在纸带上打出一系列点，利于数据的采集和处理，故C错误．
D、选用电火花计时器比电磁打点计时器更好，可减小阻力影响，故D正确；
故选：D．
（2）重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.0484=0.474J；
用匀变速直线运动的推论得：
B点的速度为：vB=$\frac{0.0697-0.0310}{2×0.02}$=0.9675m/s
所以增加的动能为：△EK=$\frac{1}{2}$×1×（0.9675）2=0.468 J
故答案为：（1）D
（2）0.474；0.468

点评 纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留．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．

练习册系列答案
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A．质点P、Q都首先沿y轴负向开始振动
B．t=1s时刻，质点M的位移为4cm
C．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到了M点
D．t=1s时刻，质点M的位移为-4cm
2．在测量某电阻丝的电阻率的实验．
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8．关于功，以下说法正确的是（　　）
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18．做布朗运动实验时，每隔相等时间间隔依次记录某个运动微粒的位置，然后依次连线得到观测记录如图，由图可知（　　）
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B．布朗运动是毫无规则的
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5．如图所示，某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10-3m3，往桶内倒入4.2×10-3m3的药液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出．如果每次能打进体积为2.5×10-4m3、压强为1atm的空气．
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