Question

【題目】用如圖甲所示的實(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始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量和相關(guān)計(jì)算，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：

下面是該實(shí)驗(yàn)的操作步驟：

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)出重物的質(zhì)量

D．先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源打出一條紙帶

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)算重物下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能

(1)其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是___________（填字母序號(hào)）；

(2)實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖乙所示。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，則：

①紙帶的________（選填“O”或“C”）端與重物相連；

②某同學(xué)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，計(jì)算出重物的動(dòng)能增加量△Ek=________J，重力勢(shì)能減少量△Ep=________J；（已知重物質(zhì)量為1kg，g取9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(3)另一名同學(xué)用計(jì)算出B的動(dòng)能，恰好與重力勢(shì)能減少量△Ep相等，于是該同學(xué)得出結(jié)論“重物下落過程中機(jī)械能守恒”，試問該同學(xué)的做法是否合理？_____________。

Answer 1

【答案】BCD O 0.48 0.49 不合理

【解析】

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

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

D．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)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BCD。

(2)①[2]紙帶與重物相連一端先打點(diǎn)，重物做自由落體，故點(diǎn)跡越來越疏，故紙帶的O端與重物相連；

②[3]利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論

[4]重力勢(shì)能減小量

(3)[5]若用

計(jì)算的動(dòng)能，則

相當(dāng)于用機(jī)械能守恒定律來證明機(jī)械能守恒定律，不合理。