Question

（9分）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
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(zhì)量；
D.先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E.測量紙帶上某些點間的距離；    
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中沒有必要進行的步驟是            ，操作不當?shù)牟襟E是          。
（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出各點之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為，則計算重錘下落的加速度的表達式=         。(用、、、及表示)

（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大小。若已知當?shù)刂亓�加速度為g，還需要測量的物理量是         。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示重錘和紙帶在下落的過程中受到的平均阻力大小=_________________。

Answer 1

（1）C   B  ； （2）  ；
（3）重錘的質(zhì)量m ，

試題分析：（1）關(guān)于重錘的質(zhì)量可測也可不測，因為物體的質(zhì)量在驗證機械能守恒定律的實驗中可以約去，所以沒有必要的步驟是C．打點計時器應接交流電源，所以操作不當?shù)牟襟E是B．
（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論知，，，
而，則加速度．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得，，則；知還需要測量的物理量是重錘的質(zhì)量m。