Question

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量及相關(guān)計(jì)算，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；

B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；

C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；

D．先接通電源開(kāi)關(guān)，然后釋放懸掛紙帶的夾子打出一條紙帶；

E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;

F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．

其中沒(méi)有必要進(jìn)行或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是____________________．

(2)在一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖乙所示(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s)，長(zhǎng)度單位cm，那么從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝________ J，此過(guò)程中重錘動(dòng)能的增加量ΔEk＝________ J(g取9.8 m/s2，結(jié)果數(shù)據(jù)均保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位)；通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上ΔEp________ΔEk(填“＞”“＝”或“＜”)，這是因?yàn)?/span>_________________________．

Answer 1

【答案】 BC 0.49m 0.48m ＞ 紙帶和重錘運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到阻力的作用

【解析】【試題分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定不正確的操作步驟．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度．重力勢(shì)能的減小量略大于動(dòng)能的增加量，是因?yàn)樽枇Φ挠绊懀?/span>

(1) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用的幾個(gè)注意事項(xiàng)，要檢查打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔和紙帶的運(yùn)動(dòng)方向一致，該實(shí)驗(yàn)中，要在同一條豎直線上；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該使用4～6V的交流電；要先接通電源開(kāi)關(guān)，然后松開(kāi)手釋放紙帶，該次序不能顛倒．因此，以上的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的二個(gè)操作步驟都有問(wèn)題．正確的方法應(yīng)該是：B：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該使用交流電；C.驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，兩端都有質(zhì)量，可以約去，所以不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤．故操作不當(dāng)?shù)牟襟E是BC.

(2) 重力勢(shì)能減小量△Ep=mgh=9.8×0.0501m J=0.49m J．利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論;.該同學(xué)的計(jì)算方法和過(guò)程并沒(méi)有錯(cuò)誤．卻出現(xiàn)了△EP>△Ek的結(jié)果，這一結(jié)果是合理的，因?yàn)橛捎谧枇Φ挠绊�，一部分重力�?shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．