Question

【題目】用如圖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。重物從高處由靜止開始下落，重物上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即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材；

B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；

C.用天平測量出重物的質(zhì)童;

D.釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

E.測量打出的紙帶上某些點間的距離；

F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能

其中沒有必要進行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是________。（將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處）

(2)利用這個裝置也可以測量重物下落的加速度a的數(shù)值。如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點0的距離為x0,點A、C間的 距離為x1，點C、E間的距離為x2,使用交流電的頻率為f，拫據(jù)這些條件計算重物下落的加速度_____ 。

(3)在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重物減小的重力勢能總是大于重物增加的動能，其原因主要是重物下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測定該阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度公認(rèn)的較準(zhǔn)確的值是g，還需要測量的物理量是:_____。試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重物在下落的過程中受到的平均阻力大小為F= ______。

Answer 1

【答案】BCD 重物的質(zhì)量m 或

【解析】

紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的加速度．重物下落過程中受重力和阻力，根據(jù)牛頓第二定律求出平均阻力大小．

（1）將打點計時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，B錯誤．

因為我們是比較mgh、的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，C錯誤．
開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，D錯誤；

（2）根據(jù)逐差公式可得，，聯(lián)立解得；

（3）重物下落過程中受重力mg和阻力F，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，故還需要測量重物的重力m．