Question

【題目】某實驗小組的同學用如圖甲所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，他們的主要實驗步驟如下：

A．按圖示安裝好器材。

B．將電火花計時器接到電源上。

C．接通電源后釋放紙帶，打出一條紙帶。

D．換用另外的紙帶，重復步驟C。

E．選取點跡清晰的紙帶，測量所選紙帶上一系列測量點距初位置的距離。

F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能和它增加的動能，比較二者是否相等

請回答下列問題：

（1）為完成此實驗，除了圖中所給器材外，還必需的器材有_____（填正確選項前的字母）。

A．天平 B．秒表 C．毫米刻度尺 D．4～6V的交流電源 E．220V的交流電源

（2）實驗中，夾子與重物的質量m＝250g，由打點計時器在紙帶上打出一系列點，如圖乙所示，為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為三個連續點。已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當地的重力加速度g＝9.80m/s2．選取其中O點和B點來驗證機械能守恒定律，則重物重力勢能減少量△EP＝_____J．B點的瞬時速度vB＝_____m/s（均要求保留3位有效數字）。

（3）在步驟（E）中測得測量點距初位置的距離為h，計算出對應的速度為v。以h為橫軸，v2為縱軸，畫出的圖線如圖丙所示，圖線的斜率為k，則當地的重力加速度為_____（不計一切阻力）。

Answer 1

【答案】CE 0.490 1.95

【解析】

（1）實驗中不需要重錘的質量，因此不需要天平，通過打點計時器計算時間，故不需要秒表。電火花打點計時器應該與220V交流電源連接。需要毫米刻度尺測量紙帶上兩點間的距離。CE正確

（2）減少的重力勢能為：△Ep＝mgh＝0.25×9.8×0.2J＝0.490J

利用勻變速直線運動的推論有：

（3）根據機械能守恒定律有：，v2＝2gh，知v2與2gh成正比，圖線的斜率等于重力加速度2g，即k＝2g，故；g=