Question

（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，除天平、鐵架臺、夾子、紙帶和重物外，還需要

 

A．秒表          B．刻度尺          C．學(xué)生交流電源        D．打點計時器
（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，對于自由下落的重物，下列選擇條件中可取的是

 

A．選用重物時，重的比輕的好
B．選用重物時，體積小的比大的好
C．重物所受重力應(yīng)與它所受的空氣阻力和紙帶所受打點計時器的阻力平衡
D．重物所受重力應(yīng)遠大于它所受的空氣阻力和紙帶所受打點計時器的阻力
（3）用打點計時器和重物在自由下落的情況下驗證機械能守恒定律的實驗中，電頻率為50Hz，依次打出的點為0、1、2、3、4，則

①在上圖兩條紙帶中應(yīng)選取的紙帶是

 

，因為

 

．
②如從起點0到第3點之間驗證，必須測量和計算出的物理量為

 

，驗證的表達式為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)驗證機械能守恒定律的原理及實驗方法，明確需要測量的數(shù)據(jù)，則可知需要的器材．
（2）為了減小空氣阻力的影響，在選擇重物時，要選擇密度大的實心金屬球，即選擇質(zhì)量大體積小的重物．
（3）根據(jù)自由落體運動可知，在最初的0.02s內(nèi)，物體下落的位移為h=

1

2

gt²=0.0196m來選擇紙帶，有實驗原理可知，必須測量重錘下落的高度和計算出打末點的速度．

解答：解：（1）A、實驗中由打點計時器測量時間，不再需要秒表，A錯誤；
B、在求動能時需要測量兩點間的長度求出平均速度，故需要用的刻度尺，B正確；
C、需要學(xué)生交流電源，給打點計時器工作，故C正確；
D、在用自由落體“驗證機械能守恒定律”時，我們是利用自由下落的物體帶動紙帶運動，通過打點計時器在紙帶上打出的點求得動能及變化的勢能，故需要打點計時器，D正確．
所以選：BCD．
（2）A、為了減小空氣阻力的影響，在選擇重物時，要選擇密度大的實心金屬球，即選擇質(zhì)量大體積小的重物，故AB錯誤；
C、重物所受重力應(yīng)遠大于它所受的空氣阻力和紙帶所受打點計時器的阻力，故C錯誤，D正確．
所以選：AD；
（3）由自由落體運動的位移公式得，物體下落的位移為h=

1

2

gt²=0.0196m；
故選甲紙帶，頭兩個點的間距最接近2mm．
根據(jù)實驗原理mgh=

1

2

mv²可知，必須測量重錘下落的高度h和計算出打末點的速度v，
即必須測量和計算出的物理量為：起點0到第3點之間的距離第3點的速度，
驗證的表達式為gh₀₃=

1

2

v₃；
故答案為：（1）BCD；（2）AD；（3）①甲，頭兩個點的間距最接近2mm．②0～3的距離和3點的瞬時速度，gh₀₃=

1

2

v₃；

點評：（1）本題考查驗證機械能守恒定律的原理的儀器選擇，應(yīng)根據(jù)實驗的原理進行記憶．
（2）正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果．
（3）考查了利用自由落體運動驗證機械能守恒的原理、紙帶某點瞬時速度的計算．