Question

用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，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，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對圖中紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（1）下列幾個操作步驟中：

 A．按照圖示，安裝好實驗裝置；

 B．將打點計時器接到電源的“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，紙帶隨著重錘運動，打點計時器在紙帶上打下一系列的點；

E．測量紙帶上某些點間的距離；

F．根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢是否等于增加的動能。

沒有必要的是       ，操作錯誤的是               。（填步驟前相應的字母）

（2）使用質(zhì)量為m的重錘和打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，在選定的紙帶上依次取計數(shù)點如圖所示，紙帶上所打的點記錄了物體在不同時刻的位置，那么紙帶的      端（填“左”或“右”）與重物相連．設打點計時器的打點周期為T，且O為打下的第一個點。當打點計時器打點“3”時，物體的動能表達式為           ，若以重物的運動起點O為參考點，當打第點“3”時物體的機械能表達式為          。

 

Answer 1

【答案】

（1）C，   D（2）左端，     

m(S₄－S₂)²/8T²，     

【解析】本題考查的是驗證驗證機械能守恒定律的問題。在此實驗中不需要測出重錘的質(zhì)量，所以C選項沒必要；在實驗室應該先接通電源，在釋放紙帶，所以D選項錯誤。因為是自由落體運動，下落的距離應該是越來越大，所以最左端是與只帶相連的那端。

點3的瞬時速度：

物體的動能表達式：

物體的勢能表達式：

物體機械能的表達式：