Question

【题目】利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)除打点计时器（含纸带、复写纸）、小铁锤、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________。（选填器材前的字母）

A．天平 B．刻度尺 C．游标卡尺 D．直流电源 E．交流电源 F．秒表

(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的频率为f。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量∣ΔEp∣=________，动能的增加量ΔEk=________。

(3)在实验过程中，数据处理正确的是________

A．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤

B．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度

C．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v

D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度

(4)某同学操作时在重锤下落后接通电源，打点计时器开始工作；该同学把第一个打点记为O，测量其它计数点到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，描绘v2-h图像。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，v2-h图像是图3中的哪一个________

Answer 1

【答案】BE mghB ACD A

【解析】

(1)[1]A．实验过程中质量相互抵消，不需要天平测量质量，A不需要；

BC．在该实验中需要测量点迹间的距离，需要刻度尺，测量结果不需要太精密，且距离要大于游标卡尺测量范围，所以不需要游标卡尺，B需要C不需要；

DE．打点计时器使用的是交流电源，故D不需要E需要；

F．打点计时器是计时仪器，不需要秒表，F不需要。

故需要BE。

(2)[2]从打下O点到打下B点的过程中，重锤下落高度，故重力势能减少量为

即机械能减少量为。

[3]下落过程近似为匀加速直线运动，所以B点的瞬时速度等于AC过程中的平均速度，故有

所以动能增加量为

即动能的增加量为。

(3)[4]A．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤；打点计时器先启动，可以保证纸带上的速度从零开始，那么，纸带上的点较多，可选用的点也较多，那么，多组数据处理可减少实验误差，A正确；

BC．由于摩擦、空气阻力等因素，通常；而且我们实验目的就是要验证，故不能用该公式计算，通常利用匀变速运动时间中点的瞬时速度等于平均速度来求得某一位置的速度，B错误C正确；

D．某点到O点的距离h即为重锤下落的高度，故有mgh求得重力势能的减少量，故D正确；

故选ACD。

(4)[5]设阻力为f，那么，由动能定理可得

变形可得

即图像是一条过原点的倾斜直线，A正确BCD错误。

故选A。