Question

【題目】利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。

（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________。

A．交流電源

B．刻度尺

C．天平(含砝碼)

（2）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續打出的點、、，測得它們到起始點的距離分別為、、。已知當地重力加速度為，打點計時器打點的周期為。設重物的質量為，從打點到打點的過程中，重物的重力勢能變化量________，動能變化量_______。

（3）大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______。

A．利用公式計算重物速度

B．利用公式計算重物速度

C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D．沒有采用多次實驗取平均值的方法

（4）如果計算出A、B、C各點的瞬時速度vA、vB、vC，然后以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出-h圖象，若圖線是________線，且圖線斜率_________，才能驗證機械能守恒。

Answer 1

【答案】AB mghB C 過原點的直線 在實驗誤差允許范圍內等于當地的重力加速度

【解析】

（1）[1]打點計時器需接交流電源，實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而求出瞬時速度以及重力勢能的減小量．實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，不需要用天平測量質量，故選AB；

（2）[2][3]從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量

B點的瞬時速度

則動能的增加量

（3）[4] AB．利用AB方法計算，則默認機械能守恒，應該兩者應該沒有誤差，AB錯誤；

C．由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點計時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的減少量大于動能的增加量，C正確；

D．題中信息為“大多數同學”，則說明已經多次實驗了，故D錯誤。

故選C。

（4）[5] [6]因為若機械能守恒，則有

變形

故圖線是過原點的直線，且斜率等于當地的重力加速度g