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，輸出電壓有交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，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)圖中紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)下列幾個(gè)操作步驟中：

A.按照?qǐng)D示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上；

C.用天平測出重錘的質(zhì)量；

D.先釋放重錘，后接通電源，紙帶隨著重錘運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；

E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；

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

沒有必要的是____，操作錯(cuò)誤的是____。(填步驟前相應(yīng)的字母)

(2)使用質(zhì)量為m的重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示，紙帶上所打的點(diǎn)記錄了重錘在不同時(shí)刻的位置。設(shè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，且0為打下的第一個(gè)點(diǎn)。重錘由靜止開始下落到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“3”時(shí)，重錘的速度的表達(dá)式為____，重錘動(dòng)能的增加量的表達(dá)式____________，重錘重力勢能的減少量的表達(dá)式____________

Answer 1

【答案】 (1) C D (2) mgx3

【解析】（1）沒有必要進(jìn)行的步驟是：因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，故C沒有必要，故選C；
操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是：開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故D錯(cuò)誤，故選D；

（2）利用中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于平均速度可得：

則動(dòng)能的增加量為

而重力勢能的減少量為