Question

【題目】利用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有________。（選填器材前的字母）

A．大小合適的鐵質(zhì)重錘 B．體積較大的木質(zhì)重錘

C．刻度尺 D．游標(biāo)卡尺 E．秒表

（2）如圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEP = ________，動(dòng)能的增加量ΔEK = ________。

（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是________

A．釋放重錘前，使紙帶保持豎直

B．做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放重錘

C．為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，可測(cè)量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，再根據(jù)公式計(jì)算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>

D．用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>

（4）某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過(guò)描繪v2-h圖像去研究機(jī)械能是否守恒。若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2-h圖像是圖中的哪一個(gè)________。

A.A B.B C.C D.D

Answer 1

【答案】 （1）AC （2）mghB ABD A

【解析】試題分析：（1）為了減小空氣阻力，應(yīng)使用體積小密度大的鐵錘，故A正確B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，C正確；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器即為計(jì)時(shí)的儀器，所以不需要秒表，也不需要游標(biāo)卡尺，故DE錯(cuò)誤；

（2）重力勢(shì)能減小量等于重力所做的功，即，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度規(guī)律可得B點(diǎn)的速度等于AC之間的平均速度，故有，所以增加的動(dòng)能為

（3）自由落體運(yùn)動(dòng)是豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，為了減小摩擦，釋放重錘前，使紙帶保持豎直，A正確；在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)先接通電源等于工作穩(wěn)定后再釋放紙帶，B正確；因?yàn)槭且��?yàn)證機(jī)械能守恒，而公式是根據(jù)機(jī)械能守恒推導(dǎo)出來(lái)的，故C錯(cuò)誤；用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度．�?/span>D正確

（4）根據(jù)公式，解得，知v2-h圖線為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，A正確；