Question

在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验，如图a所示．若打点计时器打点周期T=0.02s，从实验中打出的几条纸带中选出

Answer 1

解题思路：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．利用匀变速直线运动的推论△x=at²求出加速度a，再根据牛顿第二定律求出阻力．

①A．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦力的影响，故A正确．

B．电磁打点计时器应该接在6V交流电源上，故B错误．

C、开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，先接通电源，再释放纸带，故C正确，D错误．

故选：AC

②重力势能减小量：△E_p=mgh=mg（S₀+S₁），

利用匀变速直线运动的推论：

v_C=

xAE

4T＝

s1+s2

4T，

则重锤动能的增加量为△E_K=

1

2mvC2＝

1

2m(

s1+s2

4T)2，

③根据△x=at²得：

a=

S2−S1

4T2＝

0.1676−0.1524

4×0.022=9.5m/s²，

对重物运用牛顿第二定律得：

mg-f=ma

解得：f=mg-ma=1.0×（9.8-9.5）=0.30N

故答案为：①AC；②mg（S₀+S₁）；

1

2m(

s1+s2

4T)2；③9.5； 0.30．

点评：

本题考点： 验证机械能守恒定律．

考点点评： 考查了验证机械能守恒定律的原理，运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，还要注意单位的换算和有效数字的保留．