Question

【題目】用如圖所示裝置，利用自由落體運動可以驗證機械能守恒定律。

(1)在實驗中，除鐵架臺、夾子、紙帶、打點計時器和重物外，還必須使用的器材_______。

A．天平 B．秒表 C．彈簧秤 D．刻度尺

(2)設重錘質量為m，打點計時器的打點周期為T，重力加速度為g，下圖是實驗得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續點。根據測得的x1、x2、x3、x4，寫出重錘由B點到D點勢能減少量的表達式________，動能增量的表達式____________。

(3)由于重錘下落時要克服阻力做功,故該實驗的動能增量總是______（填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢能的減少量。

Answer 1

【答案】D mg(x3-x1) 小于

【解析】

(1)[1]重錘的質量可測可不測，因為動能的增加量和重力勢能的減小量式子中都有質量，可以約去，需要測量的物理量是重錘下落的高度，所以還需要的器材是刻度尺，故選D。

(2)[2][3]重物由B點到D點勢能減少量的表達式為

而B點的速度為

D點的速度為

則動能的增加量為

(3)[4]由于重錘下落時要克服阻力做功，有內能產生，根據能量守恒定律知，該實驗的動能增量總是小于重力勢能的減小量。