Question

【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，已知重力加速度為，即可驗證機械能守恒定律．

①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；

B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；

C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；

D．先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；

F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能在誤差范圍內(nèi)是否等于增加的動能．

其中沒有必要或操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是______（填寫選項對應(yīng)的字母）

②如下圖所示是實驗中得到一條紙帶，將起始點記為，并在離點較遠(yuǎn)的任意點依次選取6個連續(xù)的點，分別記為、、、、、，量出與點的距離分別為、、、、、，使用交流電的周期為，設(shè)重錘質(zhì)量為，則在打點時重錘的動能為______，在打點和點這段時間內(nèi)的重力勢能的減少量為______

③在本實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是______ （填“大于”或“小于”）重錘增加的動能，主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，為了測定阻力大小，可算出②問中紙帶各點對應(yīng)的速度，分別記為至， 并作圖象，如圖所示，直線斜率為，則可測出阻力大小為______．

Answer 1

【答案】①BCD②③大于

【解析】試題分析：①將打點計時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤；因為我們是比較、的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，故C錯誤；開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故D錯誤。

②在打O點和E點這段時間內(nèi)的重力勢能的減少量，利用勻變速直線運動的推論。

③在本實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用；重錘下落過程中，受到重力和阻力作用，根據(jù)牛頓第二定律得：，重錘在下落過程中受到的平均阻力的大小。