【題目】有兩個實驗小組在完成驗證機械能守恒定律的實驗中,分別用了以下 兩種方法:

(1)第一組利用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.
①該小組同學進行了如下實驗操作:
A.打點計時器接到電源的“直流輸出”上
B.釋放紙帶后接通電源,打出一條紙帶,并更換紙帶重復若干次
C.選擇理想的紙帶,在紙帶上取若干個連續(xù)點,分別測出這些點到起始點的距離
D.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是否等于增加的動能
其中操作不當?shù)牟襟E是(填選項前的字母).
②若所用電源的周期為T,該同學經(jīng)正確操作得到如圖2所示的紙帶,O點為打點計時器打下的第一點.分別測出連續(xù)點A、B、C與O點之間的距離h1、h2、h3 , 重物質(zhì)量為m,重力加速度為g,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,從O點到B點,重物的重力勢能的減少量等于 , 動能的增加量等于 . (用所給的符號表示)
(2)另一組同學用如圖3所示的裝置驗證機械能守恒定律,物體A和B系在輕質(zhì)細繩兩端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪.讓A、B由靜止釋放(物體A質(zhì)量大于B).1、2處分別安裝光電門,用來測量物體上的遮光片通過該處的時間.
①實驗中測量出物體A的質(zhì)量mA、物體B的質(zhì)量mB、遮光片的寬度d、光電門1、2間的距離h、遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2 , 則可計算出遮光片經(jīng)過光電門1時速率為
②若實驗滿足表達式(用①中測出物理量的符號和重力加速度g表示),則可驗證機械能守恒.

【答案】
(1)AB,mgh2,
(2),(mA﹣mB)gh=
【解析】解:(1)①A、打點計時器應接到電源的“交流輸出”上,故A錯誤.

B、實驗時應先接通電源,再釋放紙帶,故B錯誤.

C、選擇理想的紙帶,在紙帶上取若干個連續(xù)點,分別測出這些點到起始點的距離,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是否等于增加的動能,故C、D正確.

本題選不正確的,故選:AB.②從O點到B點,重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh2,B點的速度為: ,

則動能的增加量為: = .(2)①根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知,遮光片經(jīng)過光電門1的瞬時速度為:v1= ,②系統(tǒng)重力勢能的減小量為:△Ep=(mA﹣mB)gh,

系統(tǒng)動能的增加量為: =

則若(mA﹣mB)gh= ,機械能守恒.

所以答案是:(1)①AB,②mgh2 .(2)① ,②(mA﹣mB)gh=

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A.m1>m2 , r1>r2
B.m1>m2 , r1<r2
C.m1>m2 , r1=r2
D.m1<m2 , r1=r2
(2)為完成此實驗,以下所提供的測量工具中必需的是 . (填下列對應的字母)
A.直尺
B.游標卡尺
C.天平
D.彈簧秤
E.秒表
(3)設入射小球的質(zhì)量為m1 , 被碰小球的質(zhì)量為m2 , P為碰前入射小球落點的平均位置,則關系式(用m1、m2及圖中字母表示)成立,即表示碰撞中動量守恒.

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