Question

16．（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下器材：
A．打点计时器；B．低压交流电源（附导线）；C．天平（附砝码）；D．铁架台（附夹子）；E．重锤（附夹子）；F．纸带；G．秒表，H复写纸．
其中不必要的有C、G；还缺少的是毫米刻度尺．
（2）如图所示的曲线是一同学做“研究平抛物体的运动”实验时画出的小球做平抛运动的部分轨迹，他在运动轨迹上任取水平位移相等的A、B、C三点，测得△s=0.2m，又测得竖直高度分别为h₁=0.1m，h₂=0.2m，根据以上数据，可求出小球抛出时的初速度为2m/s．

Answer 1

分析 （1）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，重锤的质量可测可不测．
（2）在竖直方向上根据△y=gT²，求出时间间隔T，在水平方向上根据v₀=$\frac{△s}{T}$，求出平抛运动的初速度．

解答 解：（1）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，由mgh=$\frac{1}{2}$mv²可知质量可以约掉，故重锤的质量可测可不测．
故本题答案为：C，G；  毫米刻度尺．
（2）在竖直方向上根据△y=gT²，则有：T=$\sqrt{\frac{△h}{g}}$=0.1s
所以抛出初速度为：v₀=$\frac{△s}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s
故答案为：（1）C、G； 毫米刻度尺；（2）2．

点评 （1）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．
（2）解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，尤其是匀变速直线运动的推论“在连续相等时间内的位移之差是一恒量”的应用．