Question

【题目】验证机械能守恒定律的实验装置如图1所示．现有的器材：带铁夹的铁架台、纸带、打点计时器、交流电源、带夹子的重物．回答下列问题：

（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有 ． （填入选项前的字母）
A.秒表
B.天平
C.毫米刻度尺
（2）部分实验步骤如下：
A．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开纸带
B．手提纸带的上端，让重物静止在打点计时器附近
C．关闭电源，取出纸带
D．把打点计时器固定在铁夹上，让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是；（填入选项前的字母）
（3）实验中，夹子与重物的质量m=250g，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图2所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.80m/s2 ． 选取图中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量△EP=J，动能增量△EK=J．（以上均要求保留2位有效数字）

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）D、B、A、C
（3）0.49；0.48
【解析】解：（1）要验证钩码动能的增加量与重力势能的增加量是否相等，即mgh= mv2 ， 质量可以约去，所以不需要天平，
要测量下落的高度和瞬时速度，在纸带处理时需刻度尺．
纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表．
故选：C（2）根据实验原理与操作步骤一一分析：
首先是安装实验的器材，包括：D．把打点计时器固定在铁夹上，让纸带穿过限位孔，B．手提纸带的上端，让重物静止在打点计时器附近，然后是A．接通电源，放开纸带，最后C．关闭电源，取出纸带．所以正确顺序是DBAC．（3）减少的重力势能△Ep=mgh=0.25×9.8×0.2=0.49J
利用匀变速直线运动的推论
vB= =1.95m/s
所以增加的动能△Ek= mv2= 0.25×（1.95）2=0.48J
所以答案是：（1）C （2）DBAC （3）0.49；0.48
【考点精析】通过灵活运用机械能守恒及其条件，掌握在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变即可以解答此题．