Question

【題目】用如圖1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，對紙帶上的點跡進行測量，已知重力加速度為g，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如圖2所示是實驗中得到一條紙帶，將起始點記為O，并在離O點較遠(yuǎn)的任意點依次選取6個連續(xù)的點，分別記為A、B、C、D、E、F，量出與O點的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流電的周期為T，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則在打E點時重錘的動能為____________，在打O點和E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v1至v6， 并作vn2—hn圖象，如圖3所示，直線斜率為k，則可測出阻力大小為______________．

Answer 1

【答案】①BCD ②；mgh5； ③ 大于 ；

【解析】試題分析：①步驟B應(yīng)該將打點計時器接到電源的交流輸出端上；步驟C中沒必要用天平測量出重錘的質(zhì)量；步驟D中應(yīng)該先接通電源開關(guān)，然后釋放懸掛紙帶的夾子，然后打出一條紙帶；故沒有必要或操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是BCD；②在打E點時重錘的速度為：，則在打E點時重錘的動能為：；在打O點和E點這段時間內(nèi)的重力勢能的減少量為mgh5；

③在本實驗中，重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能；根據(jù)vn2=2ahn可知，vn2—hn圖象的斜率k=2a，而mg-f=ma，解得。