Question

（1）（多选）如图1，某同学设计一个用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验：(1) 除了图中已画出的器材以外，下面所列各项器材哪些是必须的________。

A．交流电源      

B．直流电源

C．天平和砝码   

D．刻度尺

E．弹簧秤     

F．秒表

（2）实验中得到一条纸带，如图2所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s₀，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则_____（多选）

A．打点计时器打C点时重锤的动能为．

B．重锤下落的加速度a的表达式为．

C．打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为mg（s₀+s₁）．

（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是_____（填“大于”或“小于”）（重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为______________ 。

Answer

AD ABC 大于

【解析】（1）该实验验证：是否相等，测量高度时需要刻度尺测量纸带的长度，两边都有质量约去了，所以不用测量质量，测速度时需要用到打点计时器，打点计时器用的是交流电源，所以必须的器材是AD。

（2）纸带做匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的瞬时速度：，则此时的动能为：，故A正确；根据，代入得：,解得：,故B正确，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为mg（s0+s1），故C正确。所以ABC正确。

（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，重锤下落过程中，受到重力和阻力作用，根据牛顿第二定律得：mg-F=ma，重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小：.