Question

【题目】某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为g。

(1)下列做法可减小实验误差的是___________(填字母序号)。

A．先松开纸带后接通电源

B．用电火花计时器替代电磁打点计时器

C．在铝锤和铁锤中，选择铝锤作为重锤

(2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图乙所示，O是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________；若在实验误差允许的范围内满足等式___________，则机械能守恒定律得到验证。

(3)在图乙所示纸带上，某同学选取了多个计数点，并测出了各计数点到O点的距离h，算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v，以v2为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为___________，则可验证机械能守恒定律。

Answer 1

【答案】B mgh2 2g

【解析】

第一空.先接通电源后松开纸，故A错误；用电火花计时器替代电磁打点计时器，纸带与打点计时间的阻力会更小，故B正确；在铝锤和铁锤中，选择铁锤作为重锤，阻力会更小，故C错误。

第三空.从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为mgh2；

第四空.打B点时，重物的速度大小为，由于初速度为零，故此过程中，动能的增加量为： ；

第五空.若在误差允许的范围之内有重力势能减少量等于动能的增加量，即gh2＝f2(h3h1)2，则机械能守恒定律得到验证；

第六空.若重物下落过程中，机械能的减少量与动能的增加量相等，则机械能守恒，即有mv2＝mgh，可得v2=2gh，所以若以v2为纵轴，以h为横轴，可得图线为一直线，且斜率为2g。