Question

（1）“在驗證機械能守恒定律”時，如果以

υ2

2

為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出

υ2

2

-h圖線的斜率等于

重力加速度g

的數值．
（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有如下器材：
A．打點計時器；B．低壓交流電源（附導線）；C．天平（附砝碼）；
D．鐵架臺（附夾子）；E．重錘（附夾子）；F．紙帶；G．秒表，H復寫紙．
其中不必要的有

C、G

；還缺少的是

毫米刻度尺

．
（3）如圖所示的曲線是一同學做“研究平拋物體的運動”實驗時畫出的小球做平拋運動的部分軌跡，他在運動軌跡上任取水平位移相等的A、B、C三點，測得△s=0.2m，又測得豎直高度分別為h₁=0.1m，h₂=0.2m，根據以上數據，可求出小球拋出時的初速度為

2

m/s．

Answer 1

分析：（1）根據機械能守恒定律寫出機械能守恒的表達式，從而得出

v2

2

與h的關系，得出圖線的性質以及圖線的斜率．
（2）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，重錘的質量可測可不測．
（3）在豎直方向上根據△y=gT²，求出時間間隔T，在水平方向上根據v0=

△s

T

，求出平拋運動的初速度．

解答：解：（1）在驗證機械能守恒定律的實驗中，有mgh=

1

2

mv2，由此得

v2

2

=gh，g是常數，所以圖線為過原點的傾斜直線，圖線的斜率等于g，即重力加速度．
故答案為：重力加速度g．
（2）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．紙帶上相鄰兩計時點的時間間隔已知，所以不需要秒表，由mgh=

1

2

mv2可知質量可以約掉，故重錘的質量可測可不測．
故本題答案為：C，G；  毫米刻度尺．
（3）在豎直方向上根據△y=gT²，則有：
T=

△h g

=0.1s
所以拋出初速度為：
v0=

△s

T

=m/s
故答案為：2．

點評：（1）解決本題的關鍵掌握機械能守恒定律的表達式，會根據機械能守恒推導

v2

2

與h的關系．
（2）解決本題的關鍵掌握驗證機械能守恒定律的實驗的原理，知道需要測量哪些量，需要哪些器材．
（3）解決本題的關鍵掌握平拋運動的處理方法，尤其是勻變速直線運動的推論“在連續相等時間內的位移之差是一恒量”的應用．