Question

某班同学利用图1所示装置进行验证机械能守恒定律的实验．（1）关于本实验下列说法中，正确的有______A．

某班同学利用图1所示装置进行验证机械能守恒定律的实验．（1）关于本实验下列说法中，正确的有______A．选用重物时，重的比轻的好，以减少空气阻力的影响B．选用重物时，必须要称出它的质量C．实验时，在松开纸带让重物下落的同时，然后接通电源D．若纸带上开头打出的几点模糊不清，也可设法用后面清晰的点进行验证（2）现需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．a．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度．b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=2gh计算出瞬时速度．c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过h＝v22g计算出高度h．d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．以上方案中只有一种正确，正确的是______．（填入相应的字母）（3）若重物的质量为300g，重力加速度g=9.8m/s2，实验中得到如图2所示的纸带，根据纸带可得重锤从B点到D点重力势能减少量等于______，动能增加量等于______．（结果保留三位有效数）

Answer 1

（1）A、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故A正确；
B、根据mgh=

1

2

mv²，可知不需要测量重物的质量m．故B错误；
C、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；
D、若纸带上开头打出的几点模糊不清，也可设法用后面清晰的点进行验证，故D正确；
故选：AD．
（2）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物的实际运动看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．
其中abc三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故abcC错误．
d是运用匀变速直线运动规律求解的，所以正确的是d．
故选：d．
（3）重力势能减小量等于△E_p=mgh=0.300×9.8×（0.0442+0.0480）J=0.271  J．
利用匀变速直线运动的推论
v_B=

(0.0403+0.0442)m

2×0.02s

=2.11m/s
v_D=

(0.0480+0.0518)m

2×0.02

=2.49m/s
E_kB=

1

2

mv_B²，E_kD=

1

2

mv_D²
△E_k=E_kD-E_kB=0.264J
故答案为：（1）AD     （2）d      （3）0.271  J；0.264J