Question

某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图（甲）所示．（1）请指出实验装置中存在

某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图（甲）所示．（1）请指出实验装置中存在的明显错误：______．（2）进行实验时，为保证重锤下落时初速为零，应______（选填A或B）．A．先接通电源，再释放纸带B．先释放纸带，再接通电源（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图（乙）示．已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h 1 、h 2 、h 3 、h 4 ，打点计时器的打点周期为T．若代入所测数据能满足表达式gh 3 =______，则可验证重锤下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）．

Answer 1

（1）打点计时器不能使用直流电源，应使用交流电源． （2）当先接通电源后，纸带释放，打出纸带的初速度才能为零； （3）3点的速度等于DF段的平均速度，所以v 3 = h 4 - h 2 2T ，则此处的动能为 E K = 1 2 m v 23 = m 8 T 2 ( h 4 - h 2 ) 2 ； 只有当gh 3 = 1 8 T 2 ( h 4 - h 2 ) 2 时，才可验证下落过程中，机械能是否守恒． 答案为：（1）打点计时器不能接“直流电源”（或打点计时器应接“交流电源”） （2）A （3） 1 8 T 2 ( h 4 - h 2 ) 2