Question

某学习小组利用如图1所示的装置验证机械能守恒

(1)下列实验器材中，不必要的是_____ ；

A.刻度尺        B.交流电源            C.秒表

(2)实验中，小白先接通电源，再释放重物，得到如图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0的距离分别为h_A、h_B、h_C。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0点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE_p=__________动能增加量ΔE_k=_________；

(3)小白同学通过比较得到，在误差允许范围内ΔE_p与ΔE_k近似相等他又在纸带选取多个计数点。测量它们到起始点0的距离；计算出各计数点对应的速度v，画出v²—h图像，则该图像斜率的物理意义是_________；

(4)小白同学又从纸带上读出计数点B到起始点O的时间t，根据v=gt，计算出动能的变化ΔE_k＇，则ΔE_k＇、ΔE_p、ΔE_k的大小关系是__________。

A. ΔE_p>ΔE_k>ΔE_k＇

B. ΔE_p>ΔE_k＇>ΔE_k

C. ΔE_k>ΔE_p>ΔE_k＇

D. ΔE_k＇>ΔE_p>ΔE_k

Answer

C mghB 2g D

【解析】

(1) [1]因为打点计时器有计时功能，所以不需要秒表，故选C。

(2)[2]根据重物的重力势能减少量即为重力做的功；

[3]B点速度为

根据动能公式

(3)[4]根据动能定理

得，所以图像斜率的物理意义是2g。

(4)[5]根据

可以看出，影响ΔEk＇的只有时间t，时间是通过打点计时器打的点输出来的，相对准确，所以ΔEk＇的计算最准确，误差最小。ΔEp是根据下落的高度计算出来的，由于受到阻力等影响，实际下落高度会略小于ΔEk＇中对应的下落高度。根据

可知，影响ΔEk有h3和h2两个数据，所以导致误差比ΔEp更大，从而ΔEp>ΔEk，所以综上得到ΔEk＇>ΔEp>ΔEk，故ABC错误，D正确。

故选D。