22.(18分)

I. 用如图甲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。重锤从高处由静止开始落下,重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可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件

B.将打点计时器接到电源的直流输出端上

C.用天平测量出垂锤的质量

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点之间的距离

F.根据测量的结果计算垂锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

上述步骤中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是:       。(填字母代号)

  (2)如图乙所示为实验中选出的一条符合要求的纸带,O点为重物开始下落的起点,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0­,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则

①打点计时器打C点时锤的速度为      

②如果验证重锤从O下落到C过程是否满足机械能守恒,请写出此过程验证机械能守恒的验证等式:      

③根据打出的纸带计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=      

II.在“用单摆测重力加速度”的实验中,

  (1)某同学的操作步骤为

A.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上

B.用米尺量得细线长度l

C.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球

D.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n

E.用公式计算重力加速度

按上述方法得出的重力加速度值与实际相比       (选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。

  (2)已知单摆在任意摆角时的周期公式可近似为,式中T0为摆角趋近于0°时的周期,a为常数。为了用图像法验证该关系式,需要测量的物理量有       ;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图像中的横线轴表示       。

 0  156704  156712  156718  156722  156728  156730  156734  156740  156742  156748  156754  156758  156760  156764  156770  156772  156778  156782  156784  156788  156790  156794  156796  156798  156799  156800  156802  156803  156804  156806  156808  156812  156814  156818  156820  156824  156830  156832  156838  156842  156844  156848  156854  156860  156862  156868  156872  156874  156880  156884  156890  156898  447090 

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