Question

12．利用圖1裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗．
（1）除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、交流電源、鐵架臺、導線及開關外，在下面的器材中，必須使用的還有AC．（選填器材前的字母）
A．大小合適的鐵質重錘    B．體積較大的木質重錘    C．刻度尺    D．秒表
（2）某同學在紙帶上選取計數點后，測量它們到起始點O的距離h，并計算出打相應計數點時重錘的速度v，通過描繪v²-h圖象去研究機械能是否守恒．其實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v²-h圖象是圖2中的哪一個A．

Answer 1

分析 （1）在驗證機械能守恒的實驗中，驗證動能的增加量與重力勢能的減小量是否相等，所以要測重錘下降的距離和瞬時速度，測量瞬時速度和下降的距離均需要刻度尺，不需要秒表．
（2）根據動能定理得出v²-h的表達式，從而確定正確的圖線．

解答 解：（1）A、B、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，重錘的質量要大，體積要小，所以要選擇大小合適的鐵質重錘，不能選擇體積較大的木質重錘．故A正確，B錯誤；
C、D、打點計時器的工作電源是交流電源，在實驗中需要刻度尺測量紙帶上點與點間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點的距離，求出平均速度，從而可知瞬時速度．所以還需要刻度尺，不需要秒表．
故選：AC．
（2）若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，
根據動能定理，則有：mgh-fh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得v²=$（2g-\frac{2f}{m}）h$，可知v²-h圖線是一條過原點的傾斜直線．
故選：A．
故答案為：（1）AC　（2）A

點評 解決本題的關鍵掌握實驗的原理，會通過原理確定器材，以及掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度的大小，關鍵是勻變速直線運動推論的運用．