某同學用如圖所示的實驗裝置驗*機械能守恆定律.實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的頻率為50Hz交流電和...

問題詳情：

某同學用如圖所示的實驗裝置驗*機械能守恆定律.實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的頻率為50Hz交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖着的紙帶打出一-系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗*機械能守恆定律

 (1)他進行了下面幾個*作步驟:

A．按照圖示的裝置安裝器件

B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上

C．用天平測出重錘的質量

D．先接通電源，後釋放紙帶，打出一-條紙帶

E.測量紙帶上某些點間的距離

F.根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等於增加的動能

其中沒有必要進行的步驟是（______________） ， *作不當的步驟是（______________）

(2)他進行正確測量後挑選出一條點跡清晰的紙帶進行測量分析，如圖所示。其中0點為起始點，A、B、C、D、E、F為六個計數點。根據以上數據，當打點到B點時重錘的速度__m/s計數出該對應的0.5v2=____m2/s2， gh=____ m2/s2，可認為在誤差範圍內存在關係式____即可驗*機械能守恆定律. (g=9.8m/s2)

(3)他繼續根據紙帶算出各點的速度v，量出下落距離h，並以0. 5v2為縱軸、以h為橫軸畫出的圖像，應是圖中的（___________）

(4)他進一步分析， 發現本實驗存在較大誤差，為此設計出如圖所示的實驗裝置來驗*機械能守恆定律.通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經過光電門B時，通過與之相連的亳秒計時器(圖中未畫出)記錄擋光時間t，用亳米刻度尺測出A、B之間的距離h，用遊標卡尺測得小鐵球的直徑d.重力加速度為g。實驗前應調整光電門的位置，使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束，小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=_____.如果d、t、h、g存在關係式____也可驗*機械能守恆定律

【回答】

C    B        1.69    1.74        C            

【解析】

(1)因為我們是比較mgh、的大小關係，故m可約去比較，不需要用天平，故C沒有必要；

 實驗中應將打點計時器接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤，屬於*作不當。

(2)勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等於該過程中的平均速度，由此可以求出B點的速度大小為

對應的0.5v2=1.69 m2/s2

對應的gh=1.74m2/s2

可認為在誤差範圍內存在關係式，即可驗*機械能守恆定律。

(3)他繼續根據紙帶算出各點的速度v，量出下落距離h，並以為0. 5v2縱軸、以h為橫軸畫出的圖象，根據，所以應是圖中的C。

(4)光電門測速度的原理是用平均速度代替瞬時速度，因此有

由於

所以如果d、t、h、g存在關係式

也可驗*機械能守恆定律。

知識點：實驗：驗*機械能守恆定律

題型：實驗,探究題