Question

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時，將打點(diǎn)計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落。

（1）除了圖示的實(shí)驗(yàn)器材，下列實(shí)驗(yàn)器材中還必須使用的是___________(填字母代號)。

A．交流電源 B．刻度尺 C．秒表 D.天平（帶砝碼）

（2）該實(shí)驗(yàn)中，需要測量物體由靜止開始下落到某點(diǎn)時的瞬時速度v和下落高度h，某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案。

A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t．通過計算出瞬時速度v．

B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過計算出瞬時速度v．

C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過計算出高度h．

D． 用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度v

以上方案中只有一種最合理，最合理的是_________(填字母代號)。

（3）實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC．已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m．從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量___________，動能的變化量___________。

Answer 1

【答案】 AB D

【解析】（1）打點(diǎn)計時器需要交流電源，計數(shù)點(diǎn)間的距離需要刻度尺測量，因?yàn)榇螯c(diǎn)計時器是計時儀器，所以不需要秒表，物體的質(zhì)量在等式兩邊可以抵消，所以不需天平，故AB正確．

（2）該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎�道自由落體運(yùn)動只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物的實(shí)際運(yùn)動看成自由落體運(yùn)動，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證呢．其中ABC三項(xiàng)都是運(yùn)用了自由落體的運(yùn)動規(guī)律求解的，故ABC錯誤，D正確．

（3）重力做正功，重力勢能減小，故重物的重力勢能變化量，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動平均速度推論可得在B點(diǎn)的速度為，故物體的動能增加量為