Question

【題目】（1）（多選）如圖1，某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)用自由落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：(1) 除了圖中已畫出的器材以外，下面所列各項(xiàng)器材哪些是必須的________。

A．交流電源

B．直流電源

C．天平和砝碼

D．刻度尺

E．彈簧秤

F．秒表

（2）實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖2所示．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用交流電的周期為T，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則_____（多選）

A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為．

B．重錘下落的加速度a的表達(dá)式為．

C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘的重力勢(shì)能的減少量為mg（s0+s1）．

（3）在本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是_____（填“大于”或“小于”）（重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小，試用（2）中已知物理量和紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為______________ 。

Answer 1

【答案】 AD ABC 大于

【解析】（1）該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：是否相等，測(cè)量高度時(shí)需要刻度尺測(cè)量紙帶的長度，兩邊都有質(zhì)量約去了，所以不用測(cè)量質(zhì)量，測(cè)速度時(shí)需要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是交流電源，所以必須的器材是AD。

（2）紙帶做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的瞬時(shí)速度：，則此時(shí)的動(dòng)能為：，故A正確；根據(jù)，代入得：,解得：,故B正確，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘的重力勢(shì)能的減少量為mg（s0+s1），故C正確。所以ABC正確。

（3）在本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用，重錘下落過程中，受到重力和阻力作用，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-F=ma，重錘在下落過程中受到的平均阻力的大小：.