Question

【题目】利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。

A．交流电源

B．刻度尺

C．天平(含砝码)

（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为，从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________，动能变化量_______。

（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。

A．利用公式计算重物速度

B．利用公式计算重物速度

C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D．没有采用多次实验取平均值的方法

（4）如果计算出A、B、C各点的瞬时速度vA、vB、vC，然后以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出-h图象，若图线是________线，且图线斜率_________，才能验证机械能守恒。

Answer 1

【答案】AB mghB C 过原点的直线 在实验误差允许范围内等于当地的重力加速度

【解析】

（1）[1]打点计时器需接交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量．实验中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，不需要用天平测量质量，故选AB；

（2）[2][3]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量

B点的瞬时速度

则动能的增加量

（3）[4] AB．利用AB方法计算，则默认机械能守恒，应该两者应该没有误差，AB错误；

C．由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，C正确；

D．题中信息为“大多数同学”，则说明已经多次实验了，故D错误。

故选C。

（4）[5] [6]因为若机械能守恒，则有

变形

故图线是过原点的直线，且斜率等于当地的重力加速度g