Question

某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2（1）下面列

某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是（填编号）______．（2）实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=20.20cm，h3=27.86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J；此时重锤的动能比开始下落时增加了______J，（重锤质量为m kg）

Answer 1

（1）步骤B是错误的，应接到电源的交流输出端；步骤D是错误的，应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带；步骤C不必要，根据测量的原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去．
故选：BCD．
（2）打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了△E_p=mgh₂=m×9.8×0.202J=1.98mJ，
B点的速度vB＝

xAC

4T

＝

h3?h1

4T

＝

0.2786?0.1201

0.08

=1.98m/s，则动能的增加量△Ek＝

1

2

mvB2＝

1

2

×m×1.982=1.96m．
故答案为：（1）BCD．（2）1.98m，1.96m．