Question

【題目】用如圖所示的實驗裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗時，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落。

（1）除了圖示的實驗器材，下列實驗器材中還必須使用的是___________(填字母代號)。

A．交流電源 B．刻度尺 C．秒表 D.天平（帶砝碼）

（2）該實驗中，需要測量物體由靜止開始下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h，某同學利用實驗得到的紙帶，設計了以下四種測量方案。

A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t．通過計算出瞬時速度v．

B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過計算出瞬時速度v．

C．根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過計算出高度h．

D． 用刻度尺測出物體下落的高度h，根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v

以上方案中只有一種最合理，最合理的是_________(填字母代號)。

（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖2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．已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，重物的重力勢能變化量___________，動能的變化量___________。

Answer 1

【答案】 AB D

【解析】（1）打點計時器需要交流電源，計數點間的距離需要刻度尺測量，因為打點計時器是計時儀器，所以不需要秒表，物體的質量在等式兩邊可以抵消，所以不需天平，故AB正確．

（2）該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒．如果把重物的實際運動看成自由落體運動，再運用自由落體的規律求解速度，那么就不需要驗證呢．其中ABC三項都是運用了自由落體的運動規律求解的，故ABC錯誤，D正確．

（3）重力做正功，重力勢能減小，故重物的重力勢能變化量，根據勻變速直線運動平均速度推論可得在B點的速度為，故物體的動能增加量為