Question

【題目】利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。

①除帶夾子的重錘、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、交流電源、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的一種器材是_______；

A.游標卡尺 B.刻度尺 C.天平（含砝碼） D.彈簧秤

②實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC 。 己知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T，設重物的質量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量△Ep=_____， 動能增加量△Ek=______。

③某同學想用圖像來研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數點，測量各點到起始點O的距離h，計算對應計數點的重物速度v，描繪v2﹣h圖像，則下列說法正確的是_____。

A.可以利用公式v=gt計算重物在各點速度

B.可以利用公式v= 計算重物在各點的速度

C.圖像是一條直線就說明機械能一定守恒

D.只有圖像近似是一條過原點的直線且斜率接近2g才能說明機械能守恒。

Answer 1

【答案】B mghB D

【解析】

.①[1]．驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，不需要測量重錘的質量，所以不需要天平、彈簧秤；實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而求解重力勢能的減小量和動能的增加量，不需要游標卡尺，故B正確，ACD錯誤．
故選B．
②[2][3]．從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量

△Ep=mghB

B點的瞬時速度

則動能的增加量

③[4]．AB．求解各點的速度，運用某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解，不能根據v=gt，或根據求解，否則就是運用機械能守恒驗證機械能守恒，失去驗證的意義，故AB錯誤．
C．如果v2-h圖象為直線，僅表示合力恒定，與機械能是否守恒無關，比如：阻力恒定，合外力一定，加速度一定，v2-h圖象也可能是一條過原點的傾斜的直線，故C錯誤．
D．根據

mgh＝mv2

得

v2=2gh

可知只有圖象近似是一條過原點的直線且斜率接近2g才能說明機械能守恒．故D正確．
故選D．