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.
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C点的速度,从而得出动能的增加量.
(1)A、应先将打点计时器固定在铁架台上,再将纸带穿过打点计时器,最后将纸带固定在重物上,故A错误;
B、先用手提着纸带,使重物静止在打点计时器下方,再接通电源,然后释放重物,故B正确;
C、如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故C错误;
D、实验结束应立即切断电源以防仪器的损坏,然后再取下固定在重物上的打好点的纸带,故D错误.
故选:B.
(2)重物由O点运动到C点,重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.7776J=7.62J.
在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:
vC=[0.8537−0.7014/2×0.02]=3.89m/s,
则动能的增加量△Ek=[1/2]m
v2C=[1/2]×1×(3.89)2J=7.22J.
但实验中总存在重力势能的减少量大于动能的增加量(填小于、等于、大于),其原因是重物和纸带下落时,除受重力作用,还受到摩擦力、空气阻力等作用.
由此得出结论,在误差允许的范围内,物体的机械能守恒.
故答案为:(1)B
(2)7.62;3.89;7.22;大于;重物和纸带下落时,除受重力作用,还受到摩擦力、空气阻力等作用;守恒.
点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律.
考点点评: 该题主要考查了验证机械能守恒定律的实验的操作步骤和运用运动学规律、功能关系去处理实验数据的能力.
纸带问题的处理时力学实验中常见的问题,对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解,计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留.