甲、乙都是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置图．（1）较好的装置是（填“甲”或“乙”）；（2）某同学用关系式mgh=12mv2来验证机械能是否守恒，他采用较好的装置

Question

甲、乙都是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置图．
（1）较好的装置是______（填“甲”或“乙”）；
（2）某同学用关系式mgh=(1)/(2)mv²来验证机械能是否守恒，他采用较好的装置进行实验，得到如图丙所示的一条完整纸带，将纸带上打出的第一个点标为A点，第二个点标为B点，后面依此类推，分别标为C、D、E、F、G、H、I，则在D点时重物运动的速度大小为______m/s．（计算结果保留两位有效数字）
（3）若当地重力加速度g=9.80m/s²，比较重物在AD间的势能变化△E_p和动能变化△E的大小关系为：△E_k______△E_p（填“＞”、“=”或“＜”），分析造成的原因是______．

Answer 1

（1）甲好一些．
理由：①因为用夹子固定纸带，可以避免乙图中用手握住纸带的弊端，一方面，由于手的抖动会造成纸带上的第一个点迹被拖长或位置不能确定；另一方面，用夹子固定纸带，便于将纸带调整为竖直方向，以避免纸带与打点计时器限位孔之间产生过大的摩擦；
（2）D点的瞬时速度等于CE段的平均速度，则v_D=(xCE)/(2T)=(0.0560−0.0200)/(0.02×2) m/s=0.90m/s．
（3）从起点A到打下计数点D的过程中重力势能减少量是△E_p=mgh=m×9.8×0.0350J≈0.34mJ．
动能的增加量△E_k=(1)/(2)mv_D²=(1)/(2)×m×0.90²=0.41J．
可见重力势能的减小量小于动能的增加量，原因是实验时先释放纸带后接通电源，（即A点的速度不等于零）．
故答案为：
（1）甲； （2）0.90； （在0.90～0.92范围）
（3）＞，实验时先释放纸带后接通电源，（即A点的速度不等于零）．