Question

某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中：

①选出一条纸带如图甲所示，其中点为打点计时器打下的第一个点，、、为三个计数点，在计数点和、和之间还各有一个点，测得，，。已知重锤质量为，打点计时器的工作电流频率为，当地的重力加速度。由以上数据算出，当打点计时器打到点时重力势能比开始下落时减少了                ，此时重锤的动能比开始下落时增加了                。由计算结果可知，该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是                                          。（计算结果保留两位有效数字）

②在图甲所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出各计数点到第一个点的距离，算出各计数点对应的速度，并以为横轴，以为纵轴画出的图线应是图乙中的                   ，图线的斜率表示                    。

Answer

①；；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源

②D；重力加速度

【解析】

试题分析：①当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了，计数点之间的时间间隔为：；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度为： 。因此重锤动能的增加量为：；动能的增加量大于重力势能的减小量原因可能是该实验小组做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键。

②根据机械能守恒定律有，，知与成正比，因为该实验是运用了乙图的纸带，可能实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键，知测量的为零，速度不为零，故D正确，图线的斜率等于重力加速度。

考点：验证机械能守恒定律

【名师点睛】根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而求出动能的增加量．动能的增加量大于重力势能的减小量原因可能是实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键或者释放纸带时手抖动了。根据机械能守恒推导与关系式，结合乙图误差形成的原因确定正确的图线。