Question

【题目】用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。

（1）除了图示的实验器材，下列实验器材中还必须使用的是_____（填字母代号）。

A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 天平（带砝码）

（2）关于本实验，下列说法正确的是_______

A. 应选择质量大，体积小的重物进行实验

B. 释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态

C. 先释放纸带，后接通电源

（3）实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点（点与下一个点的间距接近2mm）的距离分别为，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为m，从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量_____，动能的增加量_____。（用已知字母表示）

（4）某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系这小球，一端连在力传感器上，将小球拉至水平位置从静止释放，小球到达最低点时力传感器显示的示数为，已知小球的质量为m,当重力加速度为，在误差允许范围内，当满足关系式_____时，可验证机械能守恒。

Answer 1

【答案】AB AB

【解析】

(1)[1]实验中打点计时器需接交流电源，需要用刻度尺测量点迹间的距离．时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表，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，不需要天平，故选AB；

(2)[2]AB．为了减小阻力对其影响，选用重锤时，应该选用质量大体积小重锤的进行实验，为了减小纸带和限位孔间的摩擦阻力，要求纸带保持竖直状态，故AB正确；

C．应先接通电压后释放纸带，故C错误；

故选AB

(3)[3]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量

[4]B点的瞬时速度

则动能的增加量为

(4)[5]在最低点，根据牛顿第二定律得

若机械能守恒，则有

联立解得

所以需要验证机械能守恒，只当满足关系式即可。