Question

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

(1)實(shí)驗(yàn)室除了提供圖甲中的器材，還備有下列器材可供選擇：

A. 220 V交流電源 B.天平 C.秒表 D.導(dǎo)線 E.墨粉紙盤(pán)。其中不必要的器材是________ (填對(duì)應(yīng)的字母），缺少的器材是____________。

(2)對(duì)于實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是____________。

A.應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較小的重錘

B.安裝器材時(shí)必須保證打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直，以便減少限位孔與紙帶間的摩擦

C.重錘下落過(guò)程中，應(yīng)用手提著紙帶，保持紙帶始終豎直

D.根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出重力加速度再驗(yàn)證機(jī)械能守恒

(3)該同學(xué)選取了一條紙帶，取點(diǎn)跡清晰的一段如圖乙所示，將打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)分別標(biāo)號(hào)為1、2、3、4、5、6，計(jì)時(shí)點(diǎn)1、3，2、5和4、6之間的距離分別為x1，x2，x3。巳知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g，使用的交流電頻率為f，則從打計(jì)時(shí)點(diǎn)2到打計(jì)時(shí)點(diǎn)5的過(guò)程中，為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需檢驗(yàn)的表達(dá)式為____________________________。

(4)由于阻力的作用，使測(cè)得的重錘重力勢(shì)能的減小量總是大于重錘動(dòng)能的增加量。若重錘的質(zhì)量為m，根據(jù)(3)中紙帶所測(cè)數(shù)據(jù)可求得該實(shí)驗(yàn)中存在的平均阻力大小F=__________(結(jié)果用m、g、x1、x2、x3)表示）。

Answer 1

【答案】BC 刻度尺 B

【解析】

(1)[1][2] 本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證

的正確性，因此可以不測(cè)量物體的質(zhì)量，即可不用天平。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接220V的交流電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用來(lái)記錄物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，秒表不必要，不必要的器材為BC，還缺少的器材是處理紙帶時(shí)用到的刻度尺；

(2)[3] A.應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較大的重錘，以減小阻力帶來(lái)的誤差，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在阻力，因此為了減小摩擦力所做的功，應(yīng)使限位孔豎直，選項(xiàng)B正確；

C.讓重錘拖著紙帶做自由落體運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.重力加速度應(yīng)取當(dāng)?shù)氐淖杂陕潴w加速度，而不能用△h=gT2去求，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

(3)[4] 打計(jì)時(shí)點(diǎn)2時(shí)的速度

打計(jì)時(shí)點(diǎn)5時(shí)的速度

則要驗(yàn)證的機(jī)械能量守恒的表達(dá)式為：

(4)[5] 根據(jù)動(dòng)能定理有：

解得：