12．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”，如圖（甲）所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.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?qǐng)D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(dòng)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BCD；
（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（乙）所示，那么：
①紙帶的左（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△Ep=0.38J（保留兩位有效數(shù)字）；
③猜測：動(dòng)能的增加量△Ek最有可能＜勢能的減少量△Ep（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，Ek代表動(dòng)能，EP代表勢能，E代表機(jī)械能，以水平桌面為參考面，圖丙中圖象不正確的是ACD．

分析 1、解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，只有理解了這些才能真正了解具體實(shí)驗(yàn)操作的含義．
2、紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度．從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．該實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在．
3、物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，再根據(jù)動(dòng)能勢能的定義，逐個(gè)分析推導(dǎo)可以得出結(jié)論．

解答 解：（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、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(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差．故C操作不恰當(dāng)．
D、先再接通電源，然后釋放紙帶，故D錯(cuò)誤的；
故沒有必要或操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是：BCD．
（2）①由紙帶的打點(diǎn)的間距，可知，紙帶左端與重物相連；
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：
△EP=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，所以動(dòng)能的增加小于重力勢能的減�。�
（3）A、由動(dòng)能定理：EP=mgh，則EK=E-mgh，故動(dòng)能Ek與h的圖象為傾斜的直線，故A錯(cuò)誤；
B、EP=E-$\frac{1}{2}$mv2，所以勢能EP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：EP=E-EK，故勢能EP與動(dòng)能Ek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．
本題選擇錯(cuò)誤的，故選：ACD．
故答案為：（1）BCD；
（2）①左；②0.38J；③＜；
（3）ACD．

點(diǎn)評(píng) 只有明確了實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)測量，才能明確各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作的具體含義，這點(diǎn)要在平時(shí)訓(xùn)練中加強(qiáng)練習(xí)．當(dāng)物體機(jī)械能守恒時(shí)，分析清楚各個(gè)物理量之間的關(guān)系，要找物理量之間的關(guān)系一定要推導(dǎo)出它們的關(guān)系式．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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2．在“用雙縫干涉測光的波長”的實(shí)驗(yàn)中，將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上螺旋測微器的讀數(shù)如圖為1.615 mm．然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，由手輪上的螺旋測微器再讀出一讀數(shù)．若實(shí)驗(yàn)測得第1條亮紋與第6條亮紋中心間的距離△x=11.550mm，雙縫到屏的距離l=0.70m，已知雙縫間距d=0.20mm．由計(jì)算式λ=$\frac{d△x}{5l}$，求得所測光的波長為6.6×10-7m．（保留兩位有效數(shù)字）

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3．有兩個(gè)核反應(yīng)方程分別為：①${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→X+${\;}_{38}^{90}$Sr+10${\;}_{0}^{1}$n；②${\;}_{0}^{1}$n+${\;}_{1}^{1}$H→Y．則下列敘述中正確的是（　�。�
A．方程①的X原子核中含有80個(gè)中子
B．方程①的核反應(yīng)要釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少
C．方程②的核反應(yīng)要吸收能量
D．方程②的Y原子核中含有2個(gè)核子數(shù)

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20．關(guān)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與所受外力的關(guān)系，下面說法中正確的是（　�。�
A．物體受到恒定的外力作用時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)態(tài)不一定發(fā)生改變
B．物體受到不為零的合力作用時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要發(fā)生改變
C．物體受到的合力為零時(shí)，它一定處于靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
D．物體的運(yùn)動(dòng)方向與它所受的合力的方向一定相同

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7．如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一小物體（物體與彈簧不連接），初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示（g=10m/s2），求：
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17．在街頭理發(fā)店門口，�？梢钥吹竭@樣的標(biāo)志：一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓簡，外表面有彩色螺旋斜條紋，我們感覺條紋在沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，但實(shí)際上條紋在豎直方向并沒有升降，這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)而使我們的眼睹產(chǎn)生錯(cuò)覺．如圖所示，假設(shè)圓簡上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶，相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離（即螺距）為L=30cm．若圓筒在lmin內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)20圈，我們觀察到條紋以速度v向上勻速運(yùn)動(dòng)．則圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向（從上向下看）和v分別為（　�。�
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4．飛機(jī)從A地向西北飛行200km到達(dá)B地后，又從B地向東飛行100$\sqrt{2}$km到達(dá)C地，再從C地向南偏東60°飛行到50$\sqrt{2}$km到達(dá)D地，求飛機(jī)從D地飛回A地的位移．

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B．電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為d
C．電子打在MN上的點(diǎn)與O′點(diǎn)的距離為$\sqrt{3}$d
D．電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$\frac{πd}{3{v}_{0}}$

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6．如圖所示，長方體木塊A、B疊在一起，放在水平桌面上，A、B之間的接觸面粗糙．B受到水平方向的拉力作用、但仍然保持靜止．則A木塊受到的力的個(gè)數(shù)是（　�。�
A．3B．2C．1D．4

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