Question

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,一同學(xué)進(jìn)行如下操作:

A.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器水平固定在鐵架臺(tái)上

B.將長約0.5 m的紙帶用小夾子固定在重物上后穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,用手提著紙帶,使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方

C.先松開紙帶,再接通電源,讓重物自由下落,計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)

D.換幾條紙帶,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)

E.在打出的紙帶中挑選第一、第二兩點(diǎn)間距接近2 mm,且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量,先記下O點(diǎn)(第一個(gè)點(diǎn))的位置,再從后面較清晰的任意點(diǎn)開始依次再取四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D,求出相應(yīng)位置對(duì)應(yīng)的速度及其下落的高度

F.將測量數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填入自己設(shè)計(jì)的表格中

G.根據(jù)以上測得數(shù)據(jù)計(jì)算相應(yīng)的動(dòng)能和重力勢能,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

(1)以上操作有錯(cuò)誤的是_____。(填序號(hào))

(2)選出一條紙帶如圖所示,其中O點(diǎn)為起點(diǎn),A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接周期為0.02 s的交流電源,用最小刻度為mm的刻度尺,測得 OA=11.13 cm,OB=17.69 cm,OC=25.9 cm。這三個(gè)數(shù)值中不符合有效數(shù)字要求的是___,應(yīng)寫成___cm。在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B之間、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn),重物的質(zhì)量為m=0.15 kg,根據(jù)以上數(shù)據(jù),求當(dāng)打點(diǎn)針打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢能比開始下落時(shí)減少了___ J,這時(shí)它的動(dòng)能是___J。(g取10 m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)中往往出現(xiàn)重物重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量,其主要原因是______。

Answer 1

【答案】(1)AC (2)25.9 cm 25.90 0.265 0.257 (3)空氣阻力的作用,紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦

【解析】

（1）將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，A錯(cuò)；先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，C錯(cuò)；

（2）該刻度尺的最小刻度為mm，所以要估讀到厘米的百分位上，不符合有效數(shù)字要求的是25.9cm，應(yīng)讀成25.90cm，根據(jù)B點(diǎn)的速度判斷動(dòng)能增量，所以重力勢能減小量為 B點(diǎn)為AC的中間時(shí)刻，所以B點(diǎn)速度等于AC的平均速度，動(dòng)能為

（3）由能量守恒可知重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，其主要原因是空氣阻力的作用、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間的摩擦等