Question

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電為學(xué)生電源，輸出電壓為6V（頻率為50Hz）的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)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”上

C. 用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量

D. 釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶

E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離

F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能

其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E，有_______。

某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如上圖，其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)。用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm）。

該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g=9．80m／s2,他用AC段的平均速度作為打出B點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的物體的即時(shí)速度，則OB段重錘重力勢(shì)能的減少量為_____，而動(dòng)能的增加量為_____（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示），造成上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相等的原因主要是___________。

Answer 1

【答案】 BCD 1.22m 1.20m 有摩擦生熱，減少的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【解析】試題分析：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接到接到電源的“交流輸出”上，故選項(xiàng)B操作不當(dāng)；該實(shí)驗(yàn)不用測(cè)出重錘的質(zhì)量，因?yàn)樵�理�?/span>mgh=mv2，質(zhì)量可以約掉，選項(xiàng)C不必要；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先接通電源開(kāi)關(guān)，再釋放懸掛紙帶的夾子，故選項(xiàng)C操作不當(dāng)；測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離和根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能都是正確的；故該題選BCD；

OB段重錘重力勢(shì)能的減少量為mgh=m×9．80m／s2×0．1242m=1．22m（J）；B點(diǎn)的速度為vB==1．55m/s；故動(dòng)能的增加量為△Ek=mvB2=1．20m（J）；發(fā)現(xiàn)，動(dòng)能的增加量小于重力勢(shì)能的減少量，其原因是有摩擦生熱，減少的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。