Question

【題目】利用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。

（1）除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、交流電源、鐵架臺、導線及開關外，在下面的器材中，必須使用的還有________。（選填器材前的字母）

A．大小合適的鐵質重錘 B．體積較大的木質重錘

C．刻度尺 D．游標卡尺 E．秒表

（2）如圖是實驗中得到的一條紙帶。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。重錘質量用m表示，已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T。從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量ΔEP = ________，動能的增加量ΔEK = ________。

（3）在實驗過程中，下列實驗操作和數據處理正確的是________

A．釋放重錘前，使紙帶保持豎直

B．做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放重錘

C．為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可測量該點到O點的距離h，再根據公式計算，其中g應取當地的重力加速度

D．用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g應取當地的重力加速度

（4）某同學在紙帶上選取計數點后，測量它們到起始點O的距離h，并計算出打相應計數點時重錘的速度v，通過描繪v2-h圖像去研究機械能是否守恒。若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2-h圖像是圖中的哪一個________。

A.A B.B C.C D.D

Answer 1

【答案】 （1）AC （2）mghB ABD A

【解析】試題分析：（1）為了減小空氣阻力，應使用體積小密度大的鐵錘，故A正確B錯誤；實驗中需要用刻度尺測量計數點間的距離，C正確；打點計時器即為計時的儀器，所以不需要秒表，也不需要游標卡尺，故DE錯誤；

（2）重力勢能減小量等于重力所做的功，即，根據勻變速直線運動中間時刻速度規律可得B點的速度等于AC之間的平均速度，故有，所以增加的動能為

（3）自由落體運動是豎直方向上的運動，為了減小摩擦，釋放重錘前，使紙帶保持豎直，A正確；在使用打點計時器時，應先接通電源等于工作穩定后再釋放紙帶，B正確；因為是要驗證機械能守恒，而公式是根據機械能守恒推導出來的，故C錯誤；用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g應取當地的重力加速度．故D正確

（4）根據公式，解得，知v2-h圖線為過原點的傾斜直線，A正確；