Question

【題目】某同學做驗證機械能守恒實驗，實驗裝置如圖所示：

(1)現有的器材為：帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、毫米刻度尺、導線及開關。為完成此實驗，還需要下列__________器材（填入正確選項前的字母）；

A. 秒表 B. 交流電源 C. 天平

(2)為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中紙帶上任意兩點間的 _______ ；

A. 動能變化量與勢能變化量

B. 速度變化量和勢能變化量

C. 速度變化量和高度變化量

(3)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。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＝___________，動能變化量＝___________；

(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_______。

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.沒有采用多次實驗算平均值的方法

Answer 1

【答案】B A mghB C

【解析】

(1)[1]本實驗中需要測量點跡間的距離，從而得出瞬時速度和下降的高度，所以需要刻度尺。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，不需要測量質量，則不需要天平；本實驗不需要測量時間，故不需要秒表，故選B。

(2)[2]為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，故選A。

(3)[3]從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量為

B點的速度為

[4]則動能的增加量為

(4)[5]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，故C正確，ABD錯誤。

故選C。