Question

利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验：

(1)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，不需要的器材是____________；

A.交流电源    B.刻度尺    C.天平（含砝码）

(2) 实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。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。打点计时器打点的同期为T，设重物的质量为m。写出从打O点到打B点的过程中，验证机械能守恒的式子∶__________；

(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒∶在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v²-h 图像，并做如下判断∶若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确∶______________________。

Answer

C 该同学的判断依据不正确。在重物下落的过程中，若阻力恒定，根据可得，则此时图像就是过原点的一条直线。所以要想通过图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近

【解析】

(1)[1]．打点计时器需接交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量。实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故选C。

(2)[2]．从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量

B点的瞬时速度

则动能的增加量

故验证机械能守恒的表达式为

(3)[3]．该同学的判断依据不正确。在重物下落的过程中，若阻力恒定，根据

可得

则此时图像就是过原点的一条直线。所以要想通过图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近。