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    3．某同学在用图1示的实验装置验证机械能守恒定律，

    （1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：
    A．铁架台  B．打点计时器   C．复写纸   D．纸带   E．低压交流电源
    F．天平    G．秒表    H．导线    I．开关    K．米尺    J．重锤
    在该实验中：上述器材不必要的是．（只填字母代号）
    （2）关于这一实验，下列说法中正确的是B（单选）．
    A．重物应选用密度小的物体
    B．两个限位孔应在同一竖直线上
    C．实验中必须测出重锤的质量
    D．应先释放纸带，后接通电源
    （3）使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图2所示．O为第一个点，另选连续的三个点A．B．C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA．hB和hC的值．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）：
    ①打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=1.92m/s；
    ②从O点到B点，重物重力势能的减少量△Ep=1.88J，
    动能增加量△Ek=1.84J；
    ③若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴，以h为横轴画出的图象是图3中的A．

    分析 （1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定不需要的实验器材．
    （2）根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤．
    （3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．根据机械能守恒得出$\frac{{v}^{2}}{2}-h$的关系式，从而确定正确的图线．

    解答 解：（1）实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要天平；打点计时器可以直接记录时间，不需要秒表．故选：FG．
    （2）A、为了减小阻力的影响，重物应选取质量大一些、体积小一些的物体，两个限位孔应在同一竖直线上，故A错误，B正确．
    C、验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测出重锤的质量，故C错误．
    D、实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误．
    （3）①B点的瞬时速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（23.23-15.55）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=1.92m/s．
    ②从O点到B点，重物重力势能的减少量△Ep=mgh=1×9.8×0.1920J≈1.88J，动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×1.9{2}^{2}$J≈1.84J．
    ③根据机械能守恒得，$mgh=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，整理得，$\frac{1}{2}{v}^{2}=gh$，可知图线为过原点的倾斜直线，故选：A．
    故答案为：（1）FG，（2）B，（3）1.92，1.88，1.84，A．

    点评 解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．

    练习册系列答案
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    A．外力F做的功等于A和B的动能的增量
    B．A对B摩擦力所做功的绝对值小于B对A摩擦力所做功的绝对值
    C．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量
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