Question

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s2 ， 測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．按圖1所示的裝置安裝儀器；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；
D．接通電源開(kāi)關(guān)，然后釋放重物，打出一條紙帶；
E．測(cè)量紙帶上打出的某些點(diǎn)之間的距離；
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．
按實(shí)驗(yàn)要求正確地操作并選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖2所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么：

（1）上述步驟中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是；操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是 ．
（2）紙帶的（左、右）端與重物相連；
（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=m/s；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（4）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量是△Ep= ， 此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（5）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 ．
（6）若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h，則以 為縱軸、以h為橫軸畫(huà)出的圖線是圖3中的 ．

Answer 1

【答案】
（1）C,B
（2）左
（3）0.98
（4）0.49J,0.48J
（5）在誤差允許的范圍內(nèi),機(jī)械能守恒
（6）A
【解析】解：（1）實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要天平，故C不必要．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，故B不恰當(dāng)．（2）紙帶在重物的拖動(dòng)下，速度越來(lái)越快，相等時(shí)間內(nèi)的位移越來(lái)越大，可知紙帶的左端與重物相連．（3）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度 m/s=0.98m/s．（4）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量是△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek= ．（5）由第（4）問(wèn)題可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．（6）根據(jù)機(jī)械能守恒得， ，解得 ，可知 為縱軸、以h為橫軸的圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，故選：A．

故答案為：（1）C，（2）左，（3）0.98，（4）0.49J，0.48J，（5）在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒，（6）A．

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定沒(méi)有必要的步驟以及操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E．（2）根據(jù)相等時(shí)間內(nèi)的位移逐漸增大確定紙帶的哪一端與重物相連．（3）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．（4、5）根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)B點(diǎn)的速度求出物體動(dòng)能的增加量．從而得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論．（6）根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出 的關(guān)系式，從而確定正確的圖線．