Question

【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電為學(xué)生電源，輸出電壓為6V（頻率為50Hz）的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，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律。下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A. 按照圖示的裝置安裝器件

B. 將打點計時器接到電源的“直流輸出”上

C. 用天平測出重錘的質(zhì)量

D. 釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶

E．測量紙帶上某些點間的距離

F．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

其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E，有_______。

某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如上圖，其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點。用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位：cm）。

該同學(xué)用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓�加速�?/span>g=9．80m／s2,他用AC段的平均速度作為打出B點時對應(yīng)的物體的即時速度，則OB段重錘重力勢能的減少量為_____，而動能的增加量為_____（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示），造成上述實驗結(jié)果不相等的原因主要是___________。

Answer 1

【答案】 BCD 1.22m 1.20m 有摩擦生熱，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【解析】試題分析：將打點計時器應(yīng)該接到接到電源的“交流輸出”上，故選項B操作不當；該實驗不用測出重錘的質(zhì)量，因為原理是mgh=mv2，質(zhì)量可以約掉，選項C不必要；實驗時，應(yīng)該先接通電源開關(guān)，再釋放懸掛紙帶的夾子，故選項C操作不當；測量紙帶上某些點間的距離和根據(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都是正確的；故該題選BCD；

OB段重錘重力勢能的減少量為mgh=m×9．80m／s2×0．1242m=1．22m（J）；B點的速度為vB==1．55m/s；故動能的增加量為△Ek=mvB2=1．20m（J）；發(fā)現(xiàn)，動能的增加量小于重力勢能的減少量，其原因是有摩擦生熱，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。