Question

用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）除了图中所示的器材外，下列器材哪个是完成该实验所必须的（_____）

A．秒表     B．刻度尺     C．天平   

（2）按照正确的操作得到如图所示的纸带。其中打O点时释放重物，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。O点到A、B、C距离分别为h₁、h₂、h₃。已知电源频率为f，重物质量为m，当地重力加速度为g。则OB段动能增加量为____，重力势能减少量为______。如果在误差允许的范围内，动能的增加量等于重力势能的减少量，即可验证机械能守恒。

（3）某同学想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图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．该同学的判断依据是否正确__________．

Answer

B mgh2 不正确

【解析】（1）打点计时器可以直接记录时间，不需要秒表测量时间，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，不需要天平测量质量．测量点迹间的距离运用刻度尺，故选B；

（2）B 点的瞬时速度： ，OB段动能增加量为： ，重力势能的减小量．

（3）该同学的判断依据不正确．在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据，可得： ，则此时v2﹣h图象就是过原点的一条直线．所以要想通过v2﹣h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。