Question

如圖1所示，是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，
（1）某同學(xué)列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)步驟，其中不正確或沒(méi)有必要的是

BCE

（填序號(hào)即可）
A．正確安裝好實(shí)驗(yàn)儀器
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到學(xué)生電源的直流輸出端上
C．用天平測(cè)出下落重物的質(zhì)量，且精確到0.01kg
D．實(shí)驗(yàn)中，需保持提紙帶的手不上下移動(dòng)，且保證紙帶豎直
E．為了使打出來(lái)的第一個(gè)點(diǎn)清晰，應(yīng)該先釋放紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源開(kāi)關(guān)
F．在紙帶上離起始點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方選擇幾個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，測(cè)出它們距起始點(diǎn)的距離
（2）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條紙帶如圖2所示，把第一點(diǎn)記作O（此時(shí)紙帶速度為零），打點(diǎn)記時(shí)器打點(diǎn)的周期為T，有關(guān)長(zhǎng)度在圖中已標(biāo)明．則打點(diǎn)記時(shí)器打出N點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減少量為

mg（d₁+S₁）

和動(dòng)能的增加量為

m(S1+S2)2

8T2

．（圖中量為已知量，重錘質(zhì)量用m表示）

Answer 1

分析：（1）解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
（2）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答：解：（1）B、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到學(xué)生電源的低壓交流輸出端，故B不正確．
C、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、

1

2

mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．故C沒(méi)有必要．
E、開(kāi)始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，故E不正確．
故選：BCE．
（2）重力勢(shì)能減小量：△E_p=mgh=mg（d₁+S₁）；
勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，因此有：
vN=

S1+S2

2T

故動(dòng)能的增量為：△Ek=

1

2

m

v

2 N

=

m(S1+S2)2

8T2

故答案為：（1）BCE；（2）mg(d1+S1)；

m(S1+S2)2

8T2

．

點(diǎn)評(píng)：該題主要考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)的操作步驟和運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、功能關(guān)系去處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力．