Question

【題目】某同學用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源電壓為6V，頻率為50HZ.重物從高處由靜止開始下落，重物拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點測量并分析，即可驗證機械能守恒定律.

（1）這位同學進行正確操作后挑選出一條點跡清晰的紙帶進行測量，如圖乙所示，其中點為起始點， 、、、、、為六個計數點.根據紙帶上的測量數據，當打點時重物的速度為_______m/s（保留3位有效數字）

（2）他繼續(xù)根據紙帶算出各點的速度，量出下落的高度，并以為縱軸，以為橫軸畫出圖象，則所畫的圖象應是下面的________

A、A B、B C、C D、D

（3）他進一步分析，發(fā)現本實驗存在較大的誤差，為此對實驗設計進行了改進，用如圖丙所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律：通過電磁鐵控制的小鐵球從點自由下落，下落過程中經過光電門時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光的時間，用毫米刻度尺測出之間的距離，用游標卡尺測得小鐵球的直徑.重力加速度為.實驗前應調整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束，則小鐵球經過光電門時瞬時速度______.如果、、、存在關系式______________，就可驗證機械能守恒定律.

（4）比較兩個方案，改進后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點是_______________________.

Answer 1

【答案】 （1）1.84； （2）C； （3）； ； （4）消除了紙帶與打點計時器之間的阻力的影響

【解析】（1）勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度,由此可以求出B點的速度大小為:

（2）根據 可以知道,圖像應該為過原點的直線,C正確、ABD錯誤

（3）光電門測速度 ，

若能驗證 ， 即 則表示機械能守恒

（4）比較兩個方案，改進后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點是消除了紙帶與打點計時器之間的阻力的影響

綜上所述本題答案是： （1）1.84； （2）C； （3）； ； （4）消除了紙帶與打點計時器之間的阻力的影響