Question

【題目】如圖所示為某研究性學習小組在做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置圖，讓重錘連接紙帶一起由靜止下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，通過測量和計算來驗證機械能是否守恒。

（1）關于實驗操作和數據處理，下落說法正確的是

A．實驗中必須要用天平測出重錘的質量

B．實驗中重錘下落的加速度一定小于當地的重力加速度

C．實驗中需要用秒表來測量重錘下落所用時間t，并用來計算下落高度h；

D．實驗中用刻度尺測量出重錘下落的高度h，并用來計算瞬時速度v

（2）實驗中由于各種阻力的影響，使重錘獲得的動能_______（選填“>”“<”或“=”）它減小的重力勢能。

（3）以為縱軸，h為橫軸，依據實驗數據描繪出-h的圖像，如果圖像是一條過坐標原點的傾斜直線且直線的斜率為_______時，可以驗證重錘下落過程機械能守恒。

Answer 1

【答案】 B < g

【解析】在實驗中，因為比較的是與的大小關系，故m可約去比較，不需要用天平，故A錯誤；因為實驗中存在空氣阻力和紙帶與復寫紙的摩擦力，故實驗中重錘下落的加速度一定小于當地的重力加速度，故B正確；因為打點計時器有計時功能，故不需要秒表來計時，故C錯誤；實驗時通過刻度尺測出物體下落的高度，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出速度的大小，故D錯誤；故選B. （2）實驗中由于各種阻力的影響，使重錘獲得的動能小于它減小的重力勢能，故填“< ”，（3）若重錘下落過程機械能守恒，則有，m約去，化簡得：，故圖象的斜率表示重力加速度g，此時即可驗證重錘下落過程機械能守恒.