(10分)在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中。實驗所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。質(zhì)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(diǎn)計時器打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量,即可驗證機(jī)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(diǎn)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(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)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(dāng)?shù)牟襟E為___________(在橫線上寫出對應(yīng)的序號)。
(2)如圖所示,選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為so,點(diǎn)A、C間的距離為s1,點(diǎn)C、E間的距離為s2,使用的交流電的頻率為f,則C點(diǎn)的速度為 ,打點(diǎn)計時器在打C點(diǎn)時重錘的動能為 ,打點(diǎn)計時器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)的這段時間內(nèi)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(dá)式為= 。
(3)在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn),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(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g 。試用這些物理量和紙帶上的測量數(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F= 。
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