1.某同学用如图1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,可以提供输出电压为6V的交流电和直流电,交流电的频率为50Hz.重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律.

(1)他进行了下面几个操作步骤
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C.用天平测出重锤的质量
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
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能是否等于其增加的动能.
其中没有必要进行的步骤是C,操作不当的步骤是B.(填选项字母)
(2)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图2所示,其中O点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个计数点.根据纸带上的测量数据,可得出打B点时重锤的速度为1.84m/s.(保留3位有效数字)
(3)他根据纸带上的数据算出各点的速度v,量出下落距离h,并以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴、以h为横轴,作画出的$\frac{{v}^{2}}{2}$-h图象,应是图3中的C.

(4)他进一步分析,发现本实验存在较大误差,为此对实验设计进行了改进,用如图4所示的实验装置来验证机械能守恒定律:通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d.重力加速度为g.实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束.则小铁球通过光电门时的瞬时速度v=$\frac{d}{t}$.如果d、t、h、g满足关系式$\frac{{d}^{2}}{2{t}^{2}}=gh$,就可验证机械能守恒定律.
(5)比较两个方案,改进后的方案相比原方案的最主要的优点是:消除了纸带与打点计时器间的摩擦影响,提高了测量的精确度,从而减小了实验误差.
 0  131349  131357  131363  131367  131373  131375  131379  131385  131387  131393  131399  131403  131405  131409  131415  131417  131423  131427  131429  131433  131435  131439  131441  131443  131444  131445  131447  131448  131449  131451  131453  131457  131459  131463  131465  131469  131475  131477  131483  131487  131489  131493  131499  131505  131507  131513  131517  131519  131525  131529  131535  131543  176998 

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