Question

某同學(xué)采用重物自由下落的方法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s²，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．

（1）下面是他實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作步驟：
A．按照圖1所示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放紙帶，然后再接通電源；
E．測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；
F．計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能和增加的動能；
G．改換紙帶，重做幾次．
其中沒有必要或操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是______；
（2）若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖2所示，那么：
①紙帶的______（左、右）端與重物相連
②從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C的過程中重力勢能的減少量△E_p=______（保留兩位有效數(shù)字）；
③猜測：動能的增加量△E_k最有可能______勢能的減少量△E_p（填“＞、=、＜）．
（3）重錘在下落的過程中，如果所受阻力均忽略不計(jì)，h代表下落的距離，E_k代表動能，E_P代表勢能，
E代表機(jī)械能，以水平桌面為參考面，下列圖象不正確的是______．

Answer 1

（1）B、應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的交流輸出端上，故B操作不恰當(dāng)；
C、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、

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2

mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，所以不需要用天平測量出重錘的質(zhì)量；
D、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，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錘下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差．故D操作不恰當(dāng)．
故沒有必要或操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是：BCD．
（2）①重物下落時(shí)做勻加速運(yùn)動，故紙帶上的點(diǎn)應(yīng)越來越遠(yuǎn)，故應(yīng)該是左端連接重物；
②根據(jù)功能關(guān)系可知，從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C的過程中，重錘的重力勢能的減少量為：
△E_P=mg△h=1.0×9.80×（0.0702-0.0313）J=0.38J
③因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中有阻力作用，所以減小的重力勢能大于增加的動能．
（3）A、由動能定理：E_P=mgh，則E_K=E-mgh，故動能E_k與h的圖象為傾斜的直線，故A錯(cuò)誤；
B、E_P=E-

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2

mv²，所以勢能E_P與速度v的圖象為開口向下的拋物線，故B正確；
C、由機(jī)械能守恒定律：E_P=E-E_K，故勢能E_P與動能E_k的圖象為傾斜的直線，故C錯(cuò)誤；
D、重錘在下落的過程中，如果所受阻力均忽略不計(jì)，機(jī)械能守恒，即E不隨h改變，故E與h的關(guān)系圖象應(yīng)該是平行于h軸的直線，故D錯(cuò)誤．
故選：B．
故答案為：（1）BCD；（2）①左；②0.38；③＜；（3）B．