用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示．为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是（）

题型：单选题题类：常考题难易度：普通

2016-2017学年江苏省盐城市高二下学期学业水平物理模拟试卷（一）

用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示．为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是（　　）

A、选用塑料材质的重物 B、将纸带安装在复写纸的上方 C、释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直 D、重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直

举一反三

在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示，他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C的距离分别为h₁、h₂、h₃…，电源的频率为f．

如图1所示是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验装置，所用的打点计时器通以50Hz的交流电．

为验证机械能守恒，某同学完成实验如下：该同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50Hz的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

①他进行了下面几个操作步骤：

A．按照图a示安装器件；

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．先接通电源，后释放纸带，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步骤是{#blank#}1{#/blank#}，操作不当的步骤是{#blank#}2{#/blank#}．

②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图b是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s₁、s₂、s₃、s₄写出重物由B点到D点势能减少量的表达式{#blank#}3{#/blank#}，动能增量的表达式{#blank#}4{#/blank#}．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是{#blank#}5{#/blank#}（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．

③该同学根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以 $\text{[math]}$ 纵轴、以h为横轴画出图象，应是图中的{#blank#}6{#/blank#}．

实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图乙所示，若把第一个点记作O，另选连续的三个点A、B、C作为测量点，经测量A、B、C各点到O点的距离分别为70.18cm、77.76cm、85.76cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能的减少量为{#blank#}1{#/blank#} J，动能的增加量等于{#blank#}2{#/blank#} J．所有重物的质量为1.00kg（g=10m/s² ，计算结果保留三位有效数字）

“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行。

利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验．

①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的{#blank#}1{#/blank#}.

A．动能变化量与势能变化量

B．速度变化量与势能变化量

C．速度变化量与高度变化量

②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、

导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是{#blank#}2{#/blank#}.

A．交流电源 B．刻度尺 C．天平(含砝码)

③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，测得它们到起始点 $\text{[math]}$ 的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ .已知当地重力加速度为 $\text{[math]}$ ，打点计时器打点的周期为 $\text{[math]}$ .设重物的质量为 $\text{[math]}$ .从打 $\text{[math]}$ 点到打 $\text{[math]}$ 点的过程中，重物的重力势能变化量 $\text{[math]}$ {#blank#}3{#/blank#}，动能变化量 $\text{[math]}$ {#blank#}4{#/blank#}.