Question

利用图甲所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：

A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v．

B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝计算出瞬时速度v．

C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h＝计算出高度h．

D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．

（1）以上方案中只有一种正确，正确的是         。

（2）设重物质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g。图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点。根据测得的s₁、s₂、s₃、s₄写出重锤由B点到D点势能减少量的表达式__________，动能增加量的表达式____________。

（3）在实验中发现，重物减小的重力势能总是大于重物动能的增加，其原因主要是             。

Answer

（1）D （2）mg（s3-s1）

（3）在重物下落过程中存在着阻力的作用

【解析】试题分析：（1）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物的实际运动看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．

其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误．故选D。

（2）重锤由B点到D点势能减少量的表达式，打BD点时的速度：, 动能增加量的表达式。

（3）在实验中发现，重物减小的重力势能总是大于重物动能的增加，其原因主要是在重物下落过程中存在着阻力的作用。

考点：验证机械能守恒定律