Question

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，已知重力加速度為，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；

B．將打點(diǎn)計(jì)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(diǎn)之間的距離；

F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)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(xiàng)對應(yīng)的字母）

②如下圖所示是實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，將起始點(diǎn)記為，并在離點(diǎn)較遠(yuǎn)的任意點(diǎn)依次選取6個連續(xù)的點(diǎn)，分別記為、、、、、，量出與點(diǎn)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(diǎn)時重錘的動能為______，在打點(diǎn)和點(diǎn)這段時間內(nèi)的重力勢能的減少量為______

③在本實(shí)驗(yàn)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?yàn)樵谥劐N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(diǎn)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(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤；因?yàn)槲覀兪潜容^、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(diǎn)計(jì)時器通電打點(diǎn)，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(diǎn)計(jì)時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故D錯誤。

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

③在本實(shí)驗(yàn)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?yàn)樵谥劐N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。