Question

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

(1)該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖甲所示，接通電源釋放紙帶．請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤?/span>：

①_________________________②_______________________．

(2)該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤并正確操作，讓質(zhì)量為1 kg的重錘下落，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為頻率是50 Hz的交變電源，紙帶打點(diǎn)如圖所示

紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)的打點(diǎn)起點(diǎn)(O、A間有點(diǎn)未畫出)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離如圖乙所示，單位為mm，重力加速度為9.8 m/s2，則：(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

根據(jù)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)，重錘速度vB＝________，重錘動(dòng)能EkB＝________，從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘勢(shì)能減少量為________．可得到的結(jié)論是 _________________

Answer 1

【答案】 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電 重錘離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn) 1.16 0.673 0.692 在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)重錘下落過程機(jī)械能守恒

【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)要求采用打電計(jì)時(shí)器，而打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是交流電源，而本實(shí)驗(yàn)中采用了直流電源；
同時(shí)，由于加速度較大，故紙帶應(yīng)在1米左右，且應(yīng)讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，而本實(shí)驗(yàn)中離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，故錯(cuò)誤為：
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電源；②重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)；
（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D依次間隔一個(gè)點(diǎn)（圖中未畫出），所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度大小，因此有： ，

從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘勢(shì)能減少量為： ，由以上數(shù)據(jù)可知重錘動(dòng)能增加量近似等于重錘勢(shì)能減少量，即在誤差允許的范圍內(nèi)重錘下落過程機(jī)械能守恒。