题目内容
15．利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验．①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的A．
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量与势能变化量
C．速度变化量与高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是AB．
A．交流电源
B．刻度尺
C．天平（含砝码）
③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2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．
已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，重物的重力势能变化量△EP=mghB，动能变化量△Ek=$\frac{m（{h}_{C}-{h}_{A}）^{2}}{8{T}^{2}}$．
分析 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．根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材．
根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得出B点的速度，从而得出动能的增加量．
解答 解：①验证机械能守恒，即验证动能的变化量和重力势能的变化量是否相等，故选：A．
②打点计时器使用交流电源，实验中需测量点迹间的距离，从而得出下降的高度以及求解瞬时速度，所以需要刻度尺．验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，不需要用天平测量质量．故选：AB．
③从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△EP=mghB，B点的速度vB=$\frac{{h}_{C}-{h}_{A}}{2T}$，则动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{m（{h}_{C}-{h}_{A}）^{2}}{8{T}^{2}}$，
故答案为：①A，②AB，③mghB，$\frac{m（{h}_{C}-{h}_{A}）^{2}}{8{T}^{2}}$．
点评 解决本题的关键知道实验的原理，以及知道实验中误差的来源，掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．
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