Question

【題目】某同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．

（1）實驗中根據(jù)打點計時器打出的紙帶，下列物理量中，不利用公式計算就能直接得到的是________

A．時間間隔 B．速度 C．加速度

（2）他進行了如下操作，其中沒有必要進行的步驟是________，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是________

A．按照圖示的裝置安裝器材

B．將打點計時器連接到交流電源上

C．用天平測出重物的質(zhì)量

D．將連有重物的紙帶穿過打點計時器的限位孔

E．先釋放紙帶，后接通電源

（3）該同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置做驗證機械能守恒定律的實驗.實驗時讓重物從高處由靜止開始下落，重物上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點.已知紙帶上相鄰兩個點的時間間隔為T，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g，測出所用重物的質(zhì)量為m．實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖2所示，把第一個點記作O，另選連續(xù)的3個點A、B、C作為測量的點．經(jīng)測量知道OA=h1、OB=h2、OC=h3．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以算出由O點至B點的過程中，重物重力勢能的減少量等于________，動能的增加量等于________（用題中所給字母表示）

（4）在用圖1所示裝置做驗證機械能守恒定律實驗時，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能總是大于重物增加的動能，造成這種現(xiàn)象的原因是________

A．選用的重物質(zhì)量太大
B．重物的質(zhì)量測量不準(zhǔn)確

C．摩擦阻力和空氣阻力的影響
D．處理紙帶時實驗數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確

（5）實驗中該同學(xué)進行拓展研究，若不計阻力，讓重物從離地面高為h0處自由下落，該同學(xué)嘗試畫出了重物距離地面的高度h與速度v的關(guān)系圖像。下列四個圖中，能正確表示重物距離地面的高度h與速度v的關(guān)系的是_______

Answer 1

【答案】 A C； E mgh2 C C

【解析】（1）時間間隔是通過打點計時器直接得出的，不需要公式計算，而加速度和速度都需要根據(jù)打出的點結(jié)合勻變速直線運動推論計算得出，故A正確．

（2）由于在驗證過程中，質(zhì)量在等式兩邊抵消，所以不需要測量質(zhì)量，故C不必要．

（3）重物的重力勢能減小量，根據(jù)勻變速直線運動平均速度推論可得在B點的速度為，故物體的動能增加量為．

（4）實驗中，發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢能總是大于重錘增加的動能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是克服空氣對重物和打點計時器對紙帶的阻力做功，故C正確．

（5）根據(jù)可得，故C正確．