Question

【題目】某同學利用重物自由下落來做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示。

(1)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有下列器材可供選擇：

A、帶夾子的鐵架臺 B、電火花計時器 C、220V交流電源 D、紙帶

E、帶夾子的重物 F、秒表 G、天平 H、刻度尺

其中不必要的器材有________________(填器材前面的字母)

(2)請指出實驗裝置甲中存在的明顯錯誤：______________________；

(3)根據打出的紙帶，選取紙帶上連續打出的1、2、3、4四個點如圖乙所示。已測出點1、2、3、4到打出的第一個點O的距離分別為h1、h2、h3、h4，打點計時器的打點周期為T。若代入所測數據能滿足表達式gh3=_____________，則可驗證重物下落過程機械能守恒(用題目中已測出的物理量表示)；

(4)某同學作出了—h圖象(圖丙)，則由圖線得到的重力加速度g=__________m/s2(結果保留三位有效數字)。

Answer 1

【答案】FG 打點計時器接在直流電源上 9.67

【解析】

(1)[1]在驗證機械能守恒的實驗中，驗證動能增加量與重力勢能的減小量是否相等，所以要測量重錘下降的高度和瞬時速度，測量下降高度和瞬時速度均需要刻度尺，不需要秒表，重錘的質量可不測，也不需要天平。故選：FG

(2)[2]電火花打點計時器需要220V的交流電源，所以圖中的打點計時器接直流電是錯誤的。故答案為打點計時器接在直流電源上。

(3)[3]重力減少量為

對應的動能增加量表達式

二者相等說明機械能守恒，即

化簡得

(4)[4]據機械能守恒表達式得

故圖象中斜率

解得