Question

【题目】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，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律。

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：

A.按照图示的装置安装器材；

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C.用天平测量出重物的质童;

D.释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；

E.测量打出的纸带上某些点间的距离；

F.根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是________。（将其选项对应的字母填在横线处）

(2)利用这个装置也可以测量重物下落的加速度a的数值。如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点0的距离为x0,点A、C间的 距离为x1，点C、E间的距离为x2,使用交流电的频率为f，拫据这些条件计算重物下落的加速度_____ 。

(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重物减小的重力势能总是大于重物增加的动能，其原因主要是重物下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值是g，还需要测量的物理量是:_____。试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重物在下落的过程中受到的平均阻力大小为F= ______。

Answer 1

【答案】BCD 重物的质量m 或

【解析】

纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度．重物下落过程中受重力和阻力，根据牛顿第二定律求出平均阻力大小．

（1）将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，B错误．

因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，C错误．
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，D错误；

（2）根据逐差公式可得，，联立解得；

（3）重物下落过程中受重力mg和阻力F，根据牛顿第二定律得，解得，故还需要测量重物的重力m．