Question

【題目】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的交流電荷直流電兩種。重錘從高處靜止開始下落，重錘上拖著的紙袋打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A. 按照圖示的裝置安裝器件

B. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上

C. 用天平測出重錘的質(zhì)量

D. 釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)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(dòng)能

其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。

答：________________________________________________________________________________________________________

（2）某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如右。其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)。該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位cm）。

該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的即時(shí)速度，則該段重錘重力勢能的減少量為____________，而動(dòng)能的增加量為____________，（均保留3為有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示）。這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)錯(cuò)誤總是使重力勢能的減少量____________動(dòng)能的增加量（選填“大于”、“小于”或“等于”）原因是____________；

該同學(xué)又在紙帶上繼續(xù)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)D、E、F······后，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h,并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過描繪-h圖象去研究機(jī)械能是否守恒。若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的-h圖象是圖中的________________。

Answer 1

【答案】B說法錯(cuò)誤，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上。

C本實(shí)驗(yàn)可以不測重錘的質(zhì)量。

D說法錯(cuò)誤，應(yīng)先打開電源，在釋放紙帶 小于 重錘在下落的過程由阻力的作用，減小的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為重錘的動(dòng)能。 A

【解析】

（1）[1]B說法錯(cuò)誤，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上。

C本實(shí)驗(yàn)可以不測重錘的質(zhì)量。

D說法錯(cuò)誤，應(yīng)先打開電源，在釋放紙帶

（2）[2]重錘重力勢能的減少量為

[3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)的速度，所以重錘增加的動(dòng)能為

[4]這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)錯(cuò)誤總是使重力勢能的減少量小于動(dòng)能的增加量

[5]重錘在下落的過程由阻力的作用，減小的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為重錘的動(dòng)能。

[6]由動(dòng)能定理可得，化簡可得，可看出和是正比例關(guān)系，所以圖象是過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，故A正確。