Question

【題目】用如圖1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．根據測量的結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_____（填步驟前相應的字母）

（2）使用質量為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點如圖2所示，紙帶上所打的點記錄了物體在不同時刻的位置，那么紙帶的_____端（填“左”或“右”）與重物相連，設打點計時器的打點周期為T，且以O點為運動起點，當打點計時器打點“3”時，物體的動能表達式為_____，重力勢能表達式為_____，若在誤差允許范圍內兩者相等可驗證機械能守恒。

Answer 1

【答案】C D 左

【解析】

(1)[1]由于物體的動能和勢能表達式中都有物體的質量，兩邊將物體的質量消去，因此不必測量物體的質量，C不必要。

[2]實驗時應選接通電源再釋放重物，D錯誤。

(2)[3]由于重物運動的速度越來越大，因此紙帶的左端與重物相連。

[4]點“3”的速度等于點“2”到點“4”段的平均速度

此時物體的動能表達式

[5]減小的重力勢能表達式