Question

【題目】利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。

（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的________。

A．動能變化量與勢能變化量 B．速度變化量和勢能變化量

C．速度變化量和高度變化量

（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________。

A．交流電源 B．刻度尺 C．天平(含砝碼)

（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。

已知當?shù)刂亓�加速度�?/span>g，打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝____________，動能變化量ΔEk＝__________。

（4）大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是________。

A．利用公式v＝gt計算重物速度 B．利用公式v＝計算重物速度

C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響 D．沒有采用多次實驗取平均值的方法

Answer 1

【答案】A AB ΔEp＝－mghB ΔE＝m2 C

【解析】

（1）[1]．驗證機械能守恒定律原理是看減少的重力勢能和增加的動能是否相等，所以需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量與勢能變化量，故選A；
（2）[2]．電磁打點計時器使用低壓交流電源；需選用刻度尺測出紙帶上任意連點見得距離，表示重錘下落的高度；等式兩邊都含有相同的質(zhì)量，所以不需要天平秤質(zhì)量；故選AB；
（3）[3][4]．根據(jù)功能關(guān)系，重物的重力勢能變化量的大小等于重力做的功的多少，打B點時的重力勢能減小量：

△Ep=-mghB

B點的速度為：

所以動能變化量為：

；

（4）[5]．由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點計時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C選項正確；