Question

【題目】某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。

①下面列舉了幾個操作步驟：

A. 按照圖示的裝置安裝儀器；

B. 將打點計時器接到電源的6V直流輸出端上；

C. 先釋放懸掛紙帶的夾子，再接通電源開關打出一條紙帶；

D. 測量打出的紙帶上某些點之間的距離；

E. 根據(jù)測量結果計算重錘下落過程減少的重力勢能是否等于增加的動能。

上述步驟中操作不恰當?shù)牟襟E有_______________

②已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當?shù)刂亓�加速度為g=9.80m／s2。實驗中該同學得到的一條點跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離hA=70.99cm、hB=78.57cm和hC=86.59cm的值，已知所用重錘質量為0.30kg。（結果保留三位有效數(shù)字）

該同學根據(jù)以上數(shù)據(jù)，研究OB段對應的下落過程機械能是否守恒：

重力勢能減少量為_________J，動能增加量為__________J

根據(jù)計算結果可得到結論：___________________________

③在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是：在重錘下落過程存在著阻力的作用。

請你根據(jù)紙帶上的實驗數(shù)據(jù)，估測在本次試驗下落過程中重錘受到的阻力f與重錘重力G的比值：_________（結果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 BC 2.31 J 2.28J 在誤差允許的范圍內重力勢能減少量和動能增加量近似相等，物體機械能守恒 0.013

【解析】 (1)B:將打點計時器應接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤；

C:先接通電源，再釋放紙帶，打出一條紙帶，故C錯誤；

故選：BC。

(2)根據(jù)重力勢能的定義式，從點O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘重力勢能減小量為：

△EP=mghB=0.3×9.8×0.7857J=2.31J；

利用勻變速直線運動的推論有：

此過程中物體動能的增加量為：△EK=EkB0=2.28J。

在誤差范圍內，物體減小的重力勢能與增加的動能近似相等，機械能守恒。

(3)物體減小的機械能等于克服摩擦力做的功： ， ，f=0.038N，