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)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V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(diǎn)，對(duì)圖中紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A 用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；

B 按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；

C 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；

D 先接通電源，后釋放紙帶，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)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。

其中沒有必要進(jìn)行的步驟是__________，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是__________。

（2）利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖所示。使用電流的頻率為f，則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式a＝____________。（用 、 、 、及f表示）

（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g，還需要測(cè)量的物理量是__________。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示重錘和紙帶在下落過程中AE段受到的平均阻力大小f=_____________。

Answer 1

【答案】 A C 重錘的質(zhì)量

【解析】試題分析：（1）關(guān)于重錘的質(zhì)量可測(cè)也可不測(cè)，因?yàn)槲矬w的質(zhì)量在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中可以約去，所以沒有必要的步驟是C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，所以操作不當(dāng)?shù)牟襟E是B．

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論知， ， ，

而，則加速度．

（3）根據(jù)牛頓第二定律得， ，則；知還需要測(cè)量的物理量是重錘的質(zhì)量m。