Question

【題目】為驗證機械能守恒，某同學(xué)完成實驗如下：該同學(xué)用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的頻率為50Hz的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．

①他進行了下面幾個操作步驟：
A．按照圖a示安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進行的步驟是 ， 操作不當?shù)牟襟E是 ．
②設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g．圖b是實驗得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點．根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點到D點勢能減少量的表達式 ， 動能增量的表達式 ． 由于重錘下落時要克服阻力做功，所以該實驗的動能增量總是（填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢能的減小量．
③該同學(xué)根據(jù)紙帶算出各點的速度v，量出下落距離h，并以 縱軸、以h為橫軸畫出圖象，應(yīng)是圖中的 ．

Answer 1

【答案】C；B；mg（s3﹣s1）；；小于；C
【解析】解：①將打點計時器接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤．

該實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，兩端都有質(zhì)量，可以約去，所以不必要測量重錘的質(zhì)量，故C不必要．②重物由B點到D點重力勢能減少量△Ep=mg（s3﹣s1），B點的瞬時速度 ，D點的瞬時速度 ，則動能的增加量△Ek= = ．

由于重錘下落時要克服阻力做功，可知實驗中動能的增加量小于重力勢能的減小量．③根據(jù)機械能守恒得， ，即 ，可知 ﹣h的圖線為過原點的傾斜直線，故C正確．

所以答案是：①C，B，②mg（s3﹣s1）， ，小于，③C．