Question

【題目】利用圖的裝置可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）要驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能守恒，除了圖示器材，以下實(shí)驗(yàn)器材中必須要選取的是有______。

A. 秒表

B. 刻度尺

C. 天平

D. 交流電源

（2）下列有關(guān)操作的敘述正確的是_________ 。

A. 安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要注意讓上下限位孔在同一豎直線上

B. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與直流低壓電源連接

C. 釋放紙帶時(shí)應(yīng)盡量讓重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

D. 應(yīng)先釋放紙帶，然后接通電源

（3）若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量為m，某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶如圖所示．在紙帶上選取五個(gè)連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D和E，量得相鄰點(diǎn)間的距離分別為，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g．本實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為．從打下點(diǎn)B到打下點(diǎn)D的過程中，重錘重力勢(shì)能減小量△Ep=______，重錘動(dòng)能增加量△Ek=_____。在誤差允許的范圍內(nèi)，通過比較就可以驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能是否守恒．

（4）設(shè)重錘在下落過程中受到恒定不變的阻力F，則可根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得阻力F的表達(dá)式為____________（用題中所給字母m，g，s1，s4，f表示）．

Answer 1

【答案】BD AC

【解析】

（1）紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，同時(shí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，則需要交流電源，對(duì)于利表與天平則不需要；
（2）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
（3）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．
（4）根據(jù)△x=aT2求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律列方程求阻力F的表達(dá)式．

（1）圖示中的器材已知知道了，但實(shí)驗(yàn)時(shí)我們還需要選取的刻度尺，用它來測(cè)量距離，還需要交流電源，用它來讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，而秒表與天平就不需要了，故BD正確，AC錯(cuò)誤；

（2）安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要注意讓上下限位孔在同一豎直線上，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是使用的交流電源，故B錯(cuò)誤；釋放紙帶應(yīng)盡量讓重錘盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，這樣可能得到更多的數(shù)據(jù)，故C正確；應(yīng)先接通電源，穩(wěn)定后，再釋放紙帶，這樣可以在紙帶上盡量多打點(diǎn)，提供紙帶利用率，故D錯(cuò)誤；故選AC；

（3）本實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為f=50Hz；根據(jù)重力勢(shì)能表達(dá)式，則有從打下點(diǎn)B到打下點(diǎn)D的過程中，減小的重力勢(shì)能為：△EP=mg（s2+s3）
從打下點(diǎn)B到打下點(diǎn)D的過程中，重錘動(dòng)能增加量為：

（4）根據(jù)△x=aT2得：s4-s1=３aT2
可得：
根據(jù)牛頓第二定律得：mg-F=ma
則得 F=mg-m=mg-m（s4-s1）f2；