Question

【題目】用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。

（1）除了圖中所示的器材外，下列器材哪個是完成該實驗所必須的（_____）

A．秒表 B．刻度尺 C．天平

（2）按照正確的操作得到如圖所示的紙帶。其中打O點時釋放重物，A、B、C為三個計數點，在計數點A和B、B和C之間還各有一個點。O點到A、B、C距離分別為h1、h2、h3。已知電源頻率為f，重物質量為m，當地重力加速度為g。則OB段動能增加量為____，重力勢能減少量為______。如果在誤差允許的范圍內，動能的增加量等于重力勢能的減少量，即可驗證機械能守恒。

（3）某同學想在紙帶上選取多個計數點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數點的重物速度v，描繪v2﹣h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒．該同學的判斷依據是否正確__________．

Answer 1

【答案】 B mgh2 不正確

【解析】（1）打點計時器可以直接記錄時間，不需要秒表測量時間，驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，兩端都有質量，可以約去，不需要天平測量質量．測量點跡間的距離運用刻度尺，故選B；

（2）B 點的瞬時速度： ，OB段動能增加量為： ，重力勢能的減小量．

（3）該同學的判斷依據不正確．在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據，可得： ，則此時v2﹣h圖象就是過原點的一條直線．所以要想通過v2﹣h圖象的方法驗證機械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g。