题目内容

3．在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）所需器材有电磁打点计时器（带导线）、纸带、复写纸，带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要（填字母代号）BD．
A．直流电源  B．交流电源  C．游标卡尺  D．毫米刻度尺   E．天平及砝码   F．秒表
（2）按正确的实验操作得到一条纸带如图所示，若打点计时器打点的时间间隔为T，若O点是第0个点，N点是第n个点．为验证机械能是否守恒，下列利用图中数据计算N点速度大小的方法，正确的是CD．

A．vn=gnT    B．vn=g（n-1）T   C．vn=$\frac{{s}_{n}+{s}_{n+1}}{2T}$    D．vn=$\frac{{d}_{n+1}-{d}_{n-1}}{2T}$．

分析 在验证机械能守恒的实验中，验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测重锤下降的距离和瞬时速度，测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺，不需要秒表，重锤的质量可以不测；
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第N点的速度大小．

解答 解：（1）打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度．纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表．重锤的质量可以不测．故BD正确，ACEF错误；
（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，
vn=$\frac{{s}_{n}+{s}_{n+1}}{2T}$ 或者vn=$\frac{{d}_{n+1}-{d}_{n-1}}{2T}$．
选项A、B中是利用自由落体运动公式求解，如果是自由落体运动，也不需要验证，故AB错误，CD正确．
故答案为：（1）BD；（2）CD．

点评 解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验的原理，知道需要测量哪些量，需要哪些器材，注意验证通过实验数据，而不是理论推导．

练习册系列答案
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A．500 NB．1 000 NC．500$\sqrt{2}$ ND．0

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