Question

【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學(xué)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(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。

沒有必要的是____，操作錯誤的是____。(填步驟前相應(yīng)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重錘在不同時刻的位置。設(shè)相鄰計數(shù)點的時間間隔為T，且0為打下的第一個點。重錘由靜止開始下落到打點計時器打點“3”時，重錘的速度的表達式為____，重錘動能的增加量的表達式____________，重錘重力勢能的減少量的表達式____________

Answer 1

【答案】 (1) C D (2) mgx3

【解析】（1）沒有必要進行的步驟是：因為我們是比較mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，故C沒有必要，故選C；
操作不恰當?shù)牟襟E是：開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故D錯誤，故選D；

（2）利用中點時刻的速度等于平均速度可得：

則動能的增加量為

而重力勢能的減少量為