Question

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，（如圖1）

（1）下面列出“驗證機械能守恒定律”實驗的一些步驟：
A．用秒表測出重物下落的時間
B．將重物系在夾子上
C．把打點計時器用燒瓶夾固定到放在桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直線上
D．把打點計時器接在學生電源的交流輸出端
E．將紙帶穿過打點計時器，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，再把紙帶向上拉，讓夾子靜止靠近打點計時器處
F．在紙帶上選取幾個點，進行測量和記錄數據
G．接通電源，待計時器響聲穩(wěn)定后釋放紙帶
H．在三條紙帶中選出較好的一條
I．更換紙帶，重新進行兩次實驗
J．切斷電源
K．進行計算，得出結論，完成實驗報告
L．拆下導線，整理器材
對于本實驗的以上步驟中，不必要的有一項是

A

．（用字毋表示）
（2）實驗中重物的質量m=1.00kg，紙帶上打的點如圖2示，測得A、B兩點間距離為7.19cm，A、C兩點間距離為14.77cm，A、D兩點間距離為22.74cm，A、E兩點間距離為31.10cm．已知當地的重力加速度g=9.80m/s²．打點計時器外接50Hz的低壓交流電源．打點計時器打D點時重物的動能是

8.33

J．

Answer 1

分析：（1）明確實驗原理、具體操細節(jié)以及打點計時器的使用可正確解答該題．
（2）紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能．

解答：解：（1）在本實驗中由于采用了打電計時器，通過打點計時器可以測量物體下落時間，因此不需要有用秒表測量時間，故A步驟是不必要的．
（2）利用勻變速直線運動的推論：CE之間的平均速度等于D點的瞬時速度，得：
vD=

xCE

2T

=

(31.10-14.77)×10-2m

2×0.02s

=4.0825m/s
因此打點計時器打D點時重物的動能是：
Ek=

1

2

m

v

2 D

=

1

2

×1×(4.0825)2=8.33J
故答案為：（1）A；（2）8.33．

點評：解決本題的關鍵是知道實驗的原理，通過原理確定測量的步驟以及需要測量的物理量，同時在紙帶法實驗中要熟練應用勻變速直線運動的規(guī)律以及推論解答實驗問題．