Question

20．“验证机械能守恒定律”的实验方法之一是：若某一时刻重锤下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应满足：mgh=$\frac{1}{2}$mv²，借助打点计时器即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示．
（1）本实验中，需要学生测定的物理量有BC（填写序号）；
A．重锤质量m                B．瞬时速度v
C．下落高度为h              D．重力加速度g
E．下落时间t                 F．摩擦阻力和空气阻力
（2）关于实验，正确的说法有C．
A．选择的测定点距离起始点要接近2mm
B．为保证打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上，必须借助于重锤线
C．要减少纸带与限位孔间的摩擦力和空气阻力的影响，应选用合适的重锤
D．如果先根据纸带测定重力加速度g，则瞬时速度v和下落高度h这两个物理量中只需测定一个，其换算依据是公式v²=2gh．

Answer 1

分析 验证机械能守恒定律的实验原理是：以自由落体运动为例，需要验证的方程是：mgh=$\frac{1}{2}$mv²，h和v由打点计时器所打的纸带进行测量，不能通过公式计算，为保证重物做自由落体运动，必须保证计时器的两限位孔在同一竖直线上．

解答 解：（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要验证的方程是：mgh=$\frac{1}{2}$mv²，需要测量的有，重锤下落的高度和瞬时速度v，重锤的质量可以测量也可以不测量，重力加速度是当地的重力加速度，查表得到，下落的时间无需测量，摩擦阻力和空气阻力无法测量．故BC正确．
故选：BC
（2）A、第1、2两点间距离约为2mm左右，则第一个点即为自由落体运动的初位置，速度为零，不是选择的测定点距离起始点要接近2mm，故A错误；
B、打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上，但不一定借助于重锤线，故B错误；
C、要减少纸带与限位孔间的摩擦力和空气阻力的影响，应选用密度大，体积小的重锤，故C正确；
D、不能使用公式v²=2gh，否则机械能已经守恒了，不需要验证了，故D错误．
故选：C
故答案为：（1）BC；（2）C

点评 对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验．