Question

【題目】某同學利用重物自由下落來做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示．

（1）請指出實驗裝置甲中存在的明顯錯誤：__________．

（2）進行實驗時，為保證測量的重物下落時初速度為零，應__________（選填“A”或“B”）．

A．先接通電源，再釋放紙帶

B．先釋放紙帶，再接通電源

（3）根據打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的、、、四個點如圖乙所示．已測出點、、、到打出的第一個點的距離分別為、、、，打出計時器的打點周期為．若代入所測數據能滿足表達式__________，則可驗證重物下落過程機械能守恒（用題目中已測出的物理量表示）．

（4）某同學作出了圖象（圖丙），則由圖線得到的重力加速度__________（結果保留位有效數字）．

Answer 1

【答案】 打點計時器不能接“直流電源”（或打點計時器應接“交流電源”） A 9.67

【解析】（1）從圖甲中的實驗裝置中發(fā)現，打點計時接在了“直流電源”上，打點計時器的工作電源是“低壓交流電源”．因此，明顯的錯誤是打點計時器不能接在“直流電源”上。

（2）為了使紙帶上打下的第個點是速度為零的初始點，應該先接通電源，讓打點計時器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當打點計時器打點時，紙帶已經下落，打下的第個點的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應先接通電源，再釋放紙帶。

（3）根據實驗原理，只要驗證即可驗證機械能守恒定律．因此需求解v3，根據勻變速直線運動規(guī)律關系式可得， ，則有，故只要在誤差允許的范圍內驗證成立，就可驗證重物下落過程中機械能守恒。

（4）根據，可得： ，可知圖線的斜率為： ，代入數據解得g=9.67m/s2。