Question

【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點，分別測出這些點到起始點的距離

D.根據測量的結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

其中操作不當的步驟是 ____________(填選項前的字母)

②若所用電源的周期為T，該同學經正確操作得到如圖所示的紙帶，O點為打點計時器打下的第一個點。分別測出連續點A、B、C與O點之間的距離h1、h2、h3，重物質量為m，重力加速度為g。根據以上數據可知，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)另一組同學用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。物體A和B系在輕質細繩兩端跨過光滑輕質定滑輪，讓A、B由靜止釋放(物體A質量大于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的質量mA 、物體B的質量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。

Answer 1

【答案】 （1）①AB ②mgh2 (2) ① ②

【解析】（1）①操作不當的步驟是：A中，打點計時器接到電源的“交流輸出”上；B.接通電源后釋放紙帶，打出一條紙帶，并更換紙帶重復若干次；故選AB.

②從O點到B點，重物的重力勢能的減少量EP=mgh2 ；打B點時的速度： ；動能的增加量等于；

（2）①遮光片經過光電門1時速率為；②勢能的變化量： ；

動能變化量： ；

則若實驗滿足表達式 ，則可驗證機械能守恒.