题目内容
【题目】利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。
①除带夹子的重锤、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、交流电源、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的一种器材是_______;
A.游标卡尺 B.刻度尺 C.天平(含砝码) D.弹簧秤
②实验中,先接通电源,再释放重物,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC 。 己知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量△Ep=_____, 动能增加量△Ek=______。
③某同学想用图像来研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量各点到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2﹣h图像,则下列说法正确的是_____。
A.可以利用公式v=gt计算重物在各点速度
B.可以利用公式v= 计算重物在各点的速度
C.图像是一条直线就说明机械能一定守恒
D.只有图像近似是一条过原点的直线且斜率接近2g才能说明机械能守恒。
【答案】B mghB D
【解析】
.①[1].验证机械能守恒,即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,不需要测量重锤的质量,所以不需要天平、弹簧秤;实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离,从而求解重力势能的减小量和动能的增加量,不需要游标卡尺,故B正确,ACD错误.
故选B.
②[2][3].从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量
△Ep=mghB
B点的瞬时速度
则动能的增加量
③[4].AB.求解各点的速度,运用某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解,不能根据v=gt,或根据求解,否则就是运用机械能守恒验证机械能守恒,失去验证的意义,故AB错误.
C.如果v2-h图象为直线,仅表示合力恒定,与机械能是否守恒无关,比如:阻力恒定,合外力一定,加速度一定,v2-h图象也可能是一条过原点的倾斜的直线,故C错误.
D.根据
mgh=mv2
得
v2=2gh
可知只有图象近似是一条过原点的直线且斜率接近2g才能说明机械能守恒.故D正确.
故选D.