Question

【題目】為了探究機械能守恒定律，岳口高中的金金設計了如圖7－9－14甲所示的實驗裝置，并提供了如下的實驗器材：
A．小車
B．鉤碼
C．一端帶滑輪的木板
D．細線
E．電火花計時器
F．紙帶
G．毫米刻度尺
H．低壓交流電源
I．220 V的交流電源


圖7－9－14
（1）根據上述實驗裝置和提供的實驗器材，你認為實驗中不需要的器材是（填寫器材序號），還應補充的器材是 ．
（2）實驗中得到了一條紙帶如圖乙所示，選擇點跡清晰且便于測量的連續7個點（標號0～6），測出0到1、2、3、4、5、6點的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6 ， 打點周期為T.則打點2時小車的速度v2＝；若測得小車質量為M、鉤碼質量為m ， 打點1和點5時小車的速度分別用v1、v5表示，已知重力加速度為g ， 則驗證點1與點5間系統的機械能守恒的關系式可表示為 ．
（3）在實驗數據處理時，如果以為縱軸，以d為橫軸，根據實驗數據繪出－d圖象，其圖線的斜率表示的物理量的表達式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）H；天平
（2）或；　
（3）
【解析】（1）電火花計時器使用的是220 V交流電源，因此低壓交流電源用不著；另外還需要用到天平測出小車的質量M；（2）打點2時的速度等于1～3間的平均速度，即v2＝；根據機械能守恒，整個系統減小的重力勢能等于整個系統增加的動能，即；（3）根據mgd＝（M＋m）v2得：＝d ， 所以－d圖象的斜率，表示的物理量的表達式為（加速度）．
【考點精析】利用機械能守恒及其條件對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發生相互轉化，但機械能的總量保持不變．