问题 问答题

如图甲是“利用自由落体运动验证机械能守恒”的实验装置.让质量为m的重物自由下落,打出一条较为理想的纸带,O为打点计时器在纸带上打出的第一个点,选取纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E,并测量出OA间的距离为s1,AC间的距离为s2,CE间的距离为s3,如图乙所示.已知两个相邻点之间的时间间隔为T,当地重力加速度g,请你回答:

(1)手持纸带保持竖直方向,使重物静止在靠近打点计时器的地方.接着要完成的步骤是:______.(选A或B)

A.先放开纸带再接通电源;B.先接通电源后放开纸带.

(2)打点计时器从打第一个点O点到打C点的过程中,重物的重力势能的减少量为△Ep=______,计时器在打O点和C点的这段时间内,重物的动能增加量为△Ek=______.(用题中所给物理量的字母写出表达式)

(3)本实验误差的主要来源有______,______.(试举出两条).

答案

(1)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重物,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.故选B.

(2)根据重力势能的定义式得:

重力势能减小量△Ep=mgh=mg(s1+s2

利用匀变速直线运动的推论得:

vC=

xAE
tAE
=
(s2+s3)  
4T

EkC=

1
2
mvC2=
m(s2+s3)2
32T2

(3)本实验误差的主要来源有:纸带与打点计时器之间有摩擦;测量间隔距离有误差;重物下落受到空气阻力;…

故答案为:(1)B;   (2)mg(s1+s2);     

m(s2s3)2
32T2
;  

(3)纸带与打点计时器之间有摩擦;重物下落受到空气阻力

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