Question

【題目】某同學用如圖1所示裝置驗證機械能守恒定律。繞過定滑輪的細線連接物塊A和B，A和B的質量相同，B上套有一鐵環C，A的下端與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時固定物塊A，當地的重力加速度為g，打點計時器所接交流電的頻率為50Hz。

（1）接通電源，再釋放物塊A，物塊B在下落過程中穿過圓環D時，鐵環C落到圓環D上。圖2是該過程打出的一條紙帶，已測出了紙帶上離第一個點O較遠的一些點到O點的距離。由紙帶可知，鐵環C運動到圓環D處時的速度大小為v= _________ m/s（保留3位有效數字）。

（2）要驗證機械能守恒，還需要測量的物理量為_________ 。

A.開始時，鐵環C和圓環D間的高度差h

B.鐵環C的質量mC

C.物塊A和B的質量mA、mB

D.鐵環C運動到D所用的時間t

（3）實驗只要驗證表達式 _______________（用已知和測量的物理量符號表示）在誤差允許的范圍內成立，則機械能守恒得到驗證。

Answer 1

【答案】 2.01; ABC; ;

【解析】（1）鐵環C運動到圓環D處時的速度大小即為鐵環被擋住后，A、B勻速運動的速度，由紙帶可以求得。

（2）~（3）要驗證機械能守恒，鐵環C從開始下落到運動到D處過程中，，由于A、B質量相等，因此要驗證的表達式為，因此還需要測量的量為A、B、C。