Question

【題目】利用如圖1所示圖裝置做“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，得到如圖2所示的一條紙帶。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．已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T．設重物的質量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=______，動能變化量△Ek=______

(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v=gt計算重物速度

B．利用公式v=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)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒，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。請你分析論證該同學的判斷依據是否正確______（回答正確或不正確）

Answer 1

【答案】AB mghB C 不正確

【解析】

(1)[1]A.打點計時器使用的是交流電源，故A正確；

B.在該實驗中需要測量點跡間的距離，需要刻度尺，故B正確；

C.在驗證機械能守恒時，

mgh=

既需要驗證

gh=

即可，與質量無關，故不需要天平，故C錯誤。

(2)[2][3]從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量

△Ep=mghB

B點的速度為：

則增加的動能為：

(3)[4]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，原因是重物在下落過程中存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，故ABD錯誤，C正確。

(4)[5]若機械能守恒，有

mgh=

則

v2=2gh

可知v2-h圖線為過原點的一條傾斜直線，且斜率為2g才能說明機械能守恒，故不正確。