Question

【題目】如圖1所示為驗證機械能守恒定律的實驗裝置．現有器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平．

（1）為完成實驗，還需要的器材有_____．

A．米尺 B．0～6V直流電源

C．秒表 D．0～6V交流電源

（2）某同學用圖1所示裝置打出的一條紙帶如圖2所示，相鄰兩點之間的時間間隔為0.02s，根據紙帶計算出打下D點時重物的速度大小為_____m/s．（結果保留三位有效數字）

（3）采用重物下落的方法，根據公式mv2=mgh驗證機械能守恒定律，對實驗條件的要求是_____，為驗證和滿足此要求，所選擇的紙帶第1、2點間的距離應接近_____．

（4）該同學根據紙帶算出了相應點的速度，作出v2﹣h圖象如圖3所示，則圖線斜率的物理意義是_____．

Answer 1

【答案】 （1）AD； （2）1.75； （3）重物的初速度為零 2 mm； （4）當地重力加速度的2倍

【解析】（1）通過打點計時器計算時間，故不需要秒表．打點計時器應該與交流電源連接．

需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離．故選AD．

（2）由圖可知CE間的距離為：x=19.41﹣12.40=7.01cm=0.0701m；則由平均速度公式可得，D點的速度；

（3）用公式mv2=mgh時，對紙帶上起點的要求是重錘是從初速度為零開始，打點計時器的打點頻率為50 Hz，打點周期為0.02 s，重物開始下落后，在第一個打點周期內重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點間的距離接近2mm，h=gT2=×9.8×0.022 m≈2 mm．

（4）由機械能守恒mgh=mv2得v2=2gh，由此可知：圖象的斜率k=2g；