Question

（10分）在驗證機械能守恒定律的實驗中。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。質量為m的重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（1）下列列舉了該實驗的n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端上；

C．用天平測量出重錘的質量；

D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；

E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；

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于增加的動能。

以上操作中不必要的步驟為___________，操作不恰當的步驟為___________(在橫線上寫出對應的序號)。

（2）如圖所示，選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s_o，點A、C間的距離為s₁，點C、E間的距離為s₂，使用的交流電的頻率為f，則C點的速度為          ，打點計時器在打C點時重錘的動能為         ，打點計時器在打O點和C點的這段時間內重錘的重力勢能減少量為         。利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度，則加速度a的表達式為=                     。

（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是因為在重錘下落過程存在著阻力的作用，可以通過該實驗裝置測定該阻力的大小。若已知當地重力加速度公認的較準確的值為g 。試用這些物理量和紙帶上的測量數據表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為F=                。

 

 

 

Answer 1

（1）不必要：C，不恰當：BD。

（2），， 。

（3） F=