Question

【題目】為驗(yàn)證機(jī)械能守恒,某同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)如下:該同學(xué)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的頻率為50Hz的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

（1）他進(jìn)行了下面幾個操作步驟:

A.按照圖a示安裝器件;

B.將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的“直流輸出”上;

C.用天平測出重錘的質(zhì)量;

D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶;

E.測量紙帶上某些點(diǎn)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是否等于增加的動能.

其中沒有必要進(jìn)行的步驟是__________,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是__________.

（2）設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g.圖b是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn).根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢能減少量的表達(dá)式_____,動能增量的表達(dá)式_____.由于重錘下落時要克服阻力做功,所以該實(shí)驗(yàn)的動能增量總是___(填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減小量.

（3）該同學(xué)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,并以縱軸、以h為橫軸畫出圖象,應(yīng)是圖中的__________.

Answer 1

【答案】C B mg(s3-s1) 小于 C

【解析】

（1）B、將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤，操作不當(dāng)．C、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh與的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，故C沒有必要．故答案為C，B．

（2）重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢能減少量的表達(dá)式為mg(s3-s1)，B點(diǎn)的速度，D點(diǎn)的速度，則動能的增加量．由于重錘下落時要克服阻力做功，有內(nèi)能產(chǎn)生，根據(jù)能量守恒定律知，該實(shí)驗(yàn)的動能增量總是小于重力勢能的減小量．

（3）根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，并以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象，根據(jù)，構(gòu)成正比例函數(shù)，斜率，所以應(yīng)是圖中的C．