Question

【題目】利用圖甲所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)：

(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，不需要的器材是____________；

A.交流電源 B.刻度尺 C.天平（含砝碼）

(2) 實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA 、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g。打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的同期為T，設(shè)重物的質(zhì)量為m。寫出從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，驗(yàn)證機(jī)械能守恒的式子∶__________；

(3)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒∶在紙帶上選取多個計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪v2-h 圖像，并做如下判斷∶若圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下落過程中機(jī)械能守恒，請你分析論證該同學(xué)的判斷是否正確∶______________________。

Answer 1

【答案】C 該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確。在重物下落的過程中，若阻力恒定，根據(jù)可得，則此時圖像就是過原點(diǎn)的一條直線。所以要想通過圖像的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，還必須看圖像的斜率是否接近

【解析】

(1)[1]．打點(diǎn)計(jì)時器需接交流電源，實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測量點(diǎn)跡間的距離，從而求出瞬時速度以及重力勢能的減小量。實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要用天平測量質(zhì)量，故選C。

(2)[2]．從打點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量

B點(diǎn)的瞬時速度

則動能的增加量

故驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為

(3)[3]．該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確。在重物下落的過程中，若阻力恒定，根據(jù)

可得

則此時圖像就是過原點(diǎn)的一條直線。所以要想通過圖像的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，還必須看圖像的斜率是否接近。