Question

【題目】利用圖1裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗。

(1)除打點計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小鐵錘、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有________。（選填器材前的字母）

A．天平 B．刻度尺 C．游標(biāo)卡尺 D．直流電源 E．交流電源 F．秒表

(2)圖2是實驗中得到的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC．重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g，打點計時器打點的頻率為f。從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量∣ΔEp∣=________，動能的增加量ΔEk=________。

(3)在實驗過程中，數(shù)據(jù)處理正確的是________

A．做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放重錘

B．為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可測量該點到O點的距離h，再根據(jù)公式計算，其中g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>

C．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v

D．用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>

(4)某同學(xué)操作時在重錘下落后接通電源，打點計時器開始工作；該同學(xué)把第一個打點記為O，測量其它計數(shù)點到起始點O的距離h，并計算出打相應(yīng)計數(shù)點時重錘的速度v，描繪v2-h圖像。若實驗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，v2-h圖像是圖3中的哪一個________

Answer 1

【答案】BE mghB ACD A

【解析】

(1)[1]A．實驗過程中質(zhì)量相互抵消，不需要天平測量質(zhì)量，A不需要；

BC．在該實驗中需要測量點跡間的距離，需要刻度尺，測量結(jié)果不需要太精密，且距離要大于游標(biāo)卡尺測量范圍，所以不需要游標(biāo)卡尺，B需要C不需要；

DE．打點計時器使用的是交流電源，故D不需要E需要；

F．打點計時器是計時儀器，不需要秒表，F不需要。

故需要BE。

(2)[2]從打下O點到打下B點的過程中，重錘下落高度，故重力勢能減少量為

即機(jī)械能減少量為。

[3]下落過程近似為勻加速直線運(yùn)動，所以B點的瞬時速度等于AC過程中的平均速度，故有

所以動能增加量為

即動能的增加量為。

(3)[4]A．做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放重錘；打點計時器先啟動，可以保證紙帶上的速度從零開始，那么，紙帶上的點較多，可選用的點也較多，那么，多組數(shù)據(jù)處理可減少實驗誤差，A正確；

BC．由于摩擦、空氣阻力等因素，通常；而且我們實驗?zāi)康木褪且�驗證，故不能用該公式計算，通常利用勻變速運(yùn)動時間中點的瞬時速度等于平均速度來求得某一位置的速度，B錯誤C正確；

D．某點到O點的距離h即為重錘下落的高度，故有mgh求得重力勢能的減少量，故D正確；

故選ACD。

(4)[5]設(shè)阻力為f，那么，由動能定理可得

變形可得

即圖像是一條過原點的傾斜直線，A正確BCD錯誤。

故選A。