Question

用自由落体法验证机械能守恒定律，器材安装如图甲所示，若将纸带从图示所示位置由静止释放。

(1)请指出图甲中的错误及不妥之处：①_______________；②_______________。

(2)改进实验中错误及不妥之处后，打出如图乙所示一条纸带。已知打点计时器的打点频率为50Hz，根据纸带所给数据计算出打C点时重物的速度为_______m/s（结果保留三位有效数字）。

(3)某同学选用两个大小、外表面完全相同但质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据，画出的图象如图丙所示，求出图线的斜率k，由图象可知重物a的质量m₁________重物b的质量m₂（选填“大于”或“小于”）。

Answer

（1）①使用了直流电源 ②重物未靠近打点计时器 （2）2.25 （3）大于

【解析】试题分析：（1）根据实验的原理和操作中的注意事项确定错误和不妥之处．（2）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C点的速度．（3）根据动能定理得出图线斜率的物理意义，结合斜率的大小比较质量的大小．

（1）两种打点计时器都是使用的交流电，所以一个错误是使用了直流电源；为了能充分利用纸带，应使得重物靠近打点计时器，故一个不妥之处为重物未靠近打点计时器。

（2）根据匀变速直线运动的中间时刻速度规律可得：C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：．

（3）根据动能定理知，则有，知图线的斜率，b的斜率小，知b的质量小，所以a的质量大于b的质量．