Question

7．在驗證機(jī)械能守恒定律實驗中，

（1）為完成此實驗，圖1中A、B、C、D、E表示部分實驗器材，需在圖中選用的器材有AB．（填入正確選項前的字母）
（2）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．打點計時器接到電源的“直流輸出”上
B．釋放紙帶后接通電源，打出一條紙帶
C．測量紙帶上某些點間的距離
D．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能
其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是AB．
（3）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出各點之間的距離如圖2所示．使用交流電的頻率為f，則計算重錘下落的加速度的表達(dá)式a=$\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}）{f}^{2}}{4}$．（用x₁、x₂、x₃、x₄及f表示）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材．結(jié)合實驗中的注意事項確定不當(dāng)?shù)牟僮鞑襟E．
根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，運用逐差法求出重錘下落的加速度．

解答 解：（1）實驗中運用驗證重錘動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，所以需要重錘．
時間可以通過打點計時器測出，不需要秒表，需要打點計時器，可以測量出瞬時速度，從而得出動能的增加量．
該實驗不需要小車和鉤碼．故選：AB．
（2）A、打點計時器應(yīng)使用交流電源，故A錯誤．
B、實驗時應(yīng)先接通電源再釋放紙帶，故B錯誤．
C、實驗中驗證重錘動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，所以需要測量點跡間的距離，故C、D正確．
本題選擇不當(dāng)?shù)牟僮鞑襟E，故選：AB．
（3）根據(jù)△x=aT²，運用逐差法得：
$a=\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}）}{4{T}^{2}}=\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}）{f}^{2}}{4}$．
故答案為：（1）AB；（2）AB；（3）$\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}）{f}^{2}}{4}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及操作中的注意事項，掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．