Question

某物理興趣小組利用如圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：一個半徑為R的定滑輪可以繞著水平軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，一條足夠長的紙帶跨過定滑輪，紙帶一端同定小物塊，另一端穿過電火花點(diǎn)計時器．（定滑輪的凹槽寬度略寬于紙帶，與紙帶接觸良好且不影響紙帶的平展情況）
（1）電火花打點(diǎn)計時器使用的電源為

220V交流電源

；
（2）本次實(shí)驗(yàn)操作正確，得到如圖b紙帶：學(xué)生們要分析從0點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程，為了使0點(diǎn)對應(yīng)的初動能為零，實(shí)驗(yàn)操作中注意

選取第1、2點(diǎn)的間距接近2cm的紙帶

；
（3）本次實(shí)驗(yàn)學(xué)生操作完全正確，但是由實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)計算出重物動能的增量小于重力勢能的減小量，檢查計算無錯誤，則可能的原因有

存在空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計時器間的阻力等

．

Answer 1

分析：（1）電火花打點(diǎn)計時器需連接220V交流電源；
（2）若0點(diǎn)對應(yīng)的初動能為零，即重物做自由落體運(yùn)動，由位移時間公式計算第一二兩點(diǎn)間的距離；
（3）由于摩擦力阻力以及空氣阻力的作用，計算出重物動能的增量小于重力勢能的減小量．

解答：解：（1）電火花打點(diǎn)計時器需連接220V交流電源；
（2）若0點(diǎn)對應(yīng)的初動能為零，即重物做自由落體運(yùn)動：h=

1

2

gt²=

1

2

×10×0.02²=0.02m
故選取第1、2點(diǎn)的間距接近2cm的紙帶；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)計算出動能的增量總略小于重力勢能的減少量，因?yàn)榧垘�與打點(diǎn)計時器之間有摩擦以及重物下落受到空氣阻力的作用等原因．
故答案為：（1）220V交流電源；（2）第1、2點(diǎn)的間距接近2cm的紙帶；（3）紙帶與打點(diǎn)計時器之間有摩擦以及重物下落受到空氣阻力的作用等．

點(diǎn)評：正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測數(shù)據(jù)、誤差分析等，會起到事半功倍的效果．