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。重物從高處由靜止開(kāi)始下落，重物上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即驗(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.按照?qǐng)D示的裝置安裝器材；

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)量出重物的質(zhì)童;

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)量打出的紙帶上某些點(diǎn)間的距離；

F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重物下落過(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)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是________。（將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處）

(2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重物下落的加速度a的數(shù)值。如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)0的距離為x0,點(diǎn)A、C間的 距離為x1，點(diǎn)C、E間的距離為x2,使用交流電的頻率為f，拫據(jù)這些條件計(jì)算重物下落的加速度_____ 。

(3)在上述驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重物減小的重力勢(shì)能總是大于重物增加的動(dòng)能，其原因主要是重物下落的過(guò)程中存在阻力作用，可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度公認(rèn)的較準(zhǔn)確的值是g，還需要測(cè)量的物理量是:_____。試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重物在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小為F= ______。

Answer 1

【答案】BCD 重物的質(zhì)量m 或

【解析】

紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．重物下落過(guò)程中受重力和阻力，根據(jù)牛頓第二定律求出平均阻力大�。�

（1）將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，B錯(cuò)誤．

因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，C錯(cuò)誤．
開(kāi)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(kāi)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，D錯(cuò)誤；

（2）根據(jù)逐差公式可得，，聯(lián)立解得；

（3）重物下落過(guò)程中受重力mg和阻力F，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，故還需要測(cè)量重物的重力m．