题目

题型：不详难度：来源：

（1）在《验证机械能守恒定律》的实验中，已知重锤的质量为m，使用的交流电的频率为f．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量并通过计算，就可以验证机械能守恒定律．


①如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s₀，点A、C间的距离为s_l，点C、E间的距离为s₂，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为v_c______，打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为______，动能的增加量为______．
②某同学上交的实验报告显示，重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能，则出现这一问题的原因可能是______．（填字母）
A．重锤的质量测量错误
B．该同学实验操作时先释放纸带，后接通电源
C．重锤下落时受到的阻力过大
D．所用交流电源的实际频率f大于50赫兹．

答案

①在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故C点的速度为：
vc=

s1+s2

4T

=

s1+s2

4

f
重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：
△E_p=mg（s₀+s₁）
动能增量为：△EK=

1

2

m

v

2c

=

mf2(s1+s2)2

32

  
故答案为：

s1+s2

4

f，mg（s₀+s₁），

mf2(s1+s2)2

32

．
 ②A、由mgh=

1

2

mv2可知，重锤的质量与实验的数据无关，所以重锤的质量测量错误 不会影响实验的数据，所以A错误；
B、先释放纸带，后接通电源，影响打点的多少，不会导致动能增量大于势能减小量，故B错误；
C、重锤下落时受到的阻力过大，会使物体的速度减小，不会使物体的动能变大，所以C错误；
D、交流电源的频率不等于50H_Z．此时点之间的时间间隔不是0.02s，所以此时的测量的速度可能会大于真实的数值，导致重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，所以D正确．
故选D．