Question

【題目】（1）（多選）如圖1，某同學(xué)設(shè)計一個用自由落體法“驗證機械能守恒定律”的實驗：(1) 除了圖中已畫出的器材以外，下面所列各項器材哪些是必須的________。

A．交流電源

B．直流電源

C．天平和砝碼

D．刻度尺

E．彈簧秤

F．秒表

（2）實驗中得到一條紙帶，如圖2所示．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s0，點A、C間的距離為s1，點C、E間的距離為s2，使用交流電的周期為T，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則_____（多選）

A．打點計時器打C點時重錘的動能為．

B．重錘下落的加速度a的表達式為．

C．打點計時器在打O點和C點的這段時間內(nèi)重錘的重力勢能的減少量為mg（s0+s1）．

（3）在本實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是_____（填“大于”或“小于”）（重錘增加的動能，其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實驗裝置測定該阻力的大小，試用（2）中已知物理量和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為______________ 。

Answer 1

【答案】 AD ABC 大于

【解析】（1）該實驗驗證：是否相等，測量高度時需要刻度尺測量紙帶的長度，兩邊都有質(zhì)量約去了，所以不用測量質(zhì)量，測速度時需要用到打點計時器，打點計時器用的是交流電源，所以必須的器材是AD。

（2）紙帶做勻變速直線運動，中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的瞬時速度：，則此時的動能為：，故A正確；根據(jù)，代入得：,解得：,故B正確，打點計時器在打O點和C點的這段時間內(nèi)重錘的重力勢能的減少量為mg（s0+s1），故C正確。所以ABC正確。

（3）在本實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，重錘下落過程中，受到重力和阻力作用，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-F=ma，重錘在下落過程中受到的平均阻力的大小：.