Question

如图（a）所示为验证机械能守恒定律的实验装置．现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平．

 

（1）实验中的重物应选用图(b)中的_____；（填“①”、“②”、“③”）

（2）如图(c)，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位罝合理的是____（“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）

（3）为完成实验，还需要的器材有______．

A．刻度尺                  B．0～6V直流电源      C．秒表                    D．0～6V交流电源

（4）①运用公式对实验条件的要求是___________，为此，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近 ________mm。

②若实验中所用重锤的质量m=1kg，打点纸带如图(d)所示（单位：mm），打点时间间隔为0.02s，g取，则记录C点时，重锤的速度=______m/s，从开始下落起至C点重锤的重力势能的减小量是_______J，（保留三位有效数字），由于受阻力的影响，重锤增加的动能与减少的重力势能的大小关系为_____ （选填“大于”、“小于”或“等于”）．

③根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以h为横轴画出的图象应是下图中的哪个？（______）

A. B.  C.  D.

Answer

① 丙 AD 打第一个点速度为零 2mm 0.156 0.122 小于 C

【解析】（1）为了减小阻力的影响，重物选择质量大一些，体积小一些的，故选①正确；

（2）释放纸带前的瞬间，纸带应竖直，手提着纸带上端，重物靠近打点计时器，故选丙正确；

（3）为完成实验，还需要的器材有交流电源、刻度尺，因为电磁打点计时器接交流电流，同时利用刻度尺测量点迹之间的距离，而打点计时器本身就是计时仪器，故不需要秒表，故选项AD正确，BC错误；

（4）①运用公式对实验条件的要求是从静止开始释放，即打下第一点迹的速度为零，为此，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近： ；

②利用匀变速直线运动的推论：
从开始下落至C点，重锤的重力势能减少量：

由于受阻力的影响，重锤增加的动能要小于减少的重力势能，即；

③物体自由下落过程中，由机械能守恒可以得出： ，即
所以以为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，即选项C正确，ABD错误。