Question

某同學(xué)采用重物自由下落的方法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。

（1）下面是他實(shí)驗(yàn)時(shí)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端上；

C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；

D．先釋放紙帶，然后再接通電源；

E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；

F．計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能；

G．改換紙帶，重做幾次。

其中沒(méi)有必要或操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是         ；

（2）若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖所示，那么：

①紙帶的_______（左、右）端與重物相連

②從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量ΔEp=______   （保留兩位有效數(shù)字）；

③猜測(cè)：動(dòng)能的增加量ΔEk最有可能____    勢(shì)能的減少量ΔEp（填“>、=、<）。

（3）重錘在下落的過(guò)程中，如果所受阻力均忽略不計(jì)，h代表下落的距離， Ek代表動(dòng)能，EP代表勢(shì)能，

E代表機(jī)械能，以水平桌面為參考面，下列圖像不正確的是          。

Answer 1

【答案】（1）BCD；   （2）①左；②0.38；③＜；   （3）B

【解析】

（1）B、應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的交流輸出端上，故B操作不恰當(dāng)；

C、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、的大小關(guān)系，故m可約去比較，所以不需要用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；

D、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)紙帶讓重錘下落，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操作不恰當(dāng)；

故沒(méi)有必要或操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是：BCD；

（2）①重物下落時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，故紙帶上的點(diǎn)應(yīng)越來(lái)越遠(yuǎn)，故應(yīng)該是左端連接重物；

②根據(jù)功能關(guān)系可知，從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C的過(guò)程中，重錘的重力勢(shì)能的減少量為：

③因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中有阻力作用，所以減小的重力勢(shì)能大于增加的動(dòng)能；

（3）A、由動(dòng)能定理：，則，故動(dòng)能Ek與h的圖象為傾斜的直線，故A錯(cuò)誤；

B、，所以勢(shì)能EP與速度v的圖象為開(kāi)口向下的拋物線，故B正確；

C、由機(jī)械能守恒定律：，故勢(shì)能EP與動(dòng)能Ek的圖象為傾斜的直線，故C錯(cuò)誤；

D、重錘在下落的過(guò)程中，如果所受阻力均忽略不計(jì)，機(jī)械能守恒，即E不隨h改變，故E與h的關(guān)系圖象應(yīng)該是平行于h軸的直線，故D錯(cuò)誤。

故選B。

【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律