Question

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）下列几个操作步骤中：

 A．按照图示，安装好实验装置；

 B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；

C．用天平测出重锤的质量；

D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；

E．测量纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能。

没有必要的是       ，操作错误的是               。（填步骤前相应的字母）

（2）使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的      端（填“左”或“右”）与重物相连．设打点计时器的打点周期为T，且O为打下的第一个点。当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为           ，若以重物的运动起点O为参考点，当打第点“3”时物体的机械能表达式为          。

 

Answer 1

【答案】

（1）C，   D（2）左端，     

m(S₄－S₂)²/8T²，     

【解析】本题考查的是验证验证机械能守恒定律的问题。在此实验中不需要测出重锤的质量，所以C选项没必要；在实验室应该先接通电源，在释放纸带，所以D选项错误。因为是自由落体运动，下落的距离应该是越来越大，所以最左端是与只带相连的那端。

点3的瞬时速度：

物体的动能表达式：

物体的势能表达式：

物体机械能的表达式：