Question

某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律。

（1）在本实验中需要直接测量的物理量有_____

A、重物的质量         B．重力加速度

C．重物下落的高度     D．与重物下落高度所对应的瞬时速度

（2）下列器材中，实验必须用到的有_____

A．打点计时器     B．重物  C．天平      D．毫米刻度尺    E．秒表  F．小车

（3）打出了一条如图所示的纸带，O点为纸带上第一点，若重物的质量为0.5kg，从开始下落到打D点的过程中重物的重力势能减少量为______J，动能增加量为________ J（重力加速度g=9.8m/s²，结果保留三位有效数）,根据计算数据得出的结论是：_____________________。

(4)该同学继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出图象，应是下图中的________。

Answer

C ABD 0.951 0.934 在误差允许的范围内机械能守恒 C

【解析】（1）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，所以不需要测量重物的质量，故A错误；重力加速度是已知的，不需要测量，故B错误；重物下落的高度需要测量，故C正确；瞬时速度是根据纸带上的数据计算得出的，不是直接测量的，故D错误。所以选C。

（2）验证机械能守恒定律，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等即，质量可以约去，实验不需要天平，瞬时速度可以通过打点计时器纸带进行处理计算得出，不需要秒表，打点计时器需要交流电源，还要刻度尺测量长度，所以必须的物理量为ABD。

（3）重物由O点运动到D点，重力势能减少了：△Ep=mgh=0.5×9.8×19.41×10-2J=0.951J，D点的瞬时速度为：，则动能的增加量为：。结论为：在误差允许的范围内机械能守恒。

（4）根据，可得：，所以以纵轴、以h为横轴画出的图象，故C正确，ABD错误。