第1课时 实验：探究动能与重力势能的转化和守恒
1．用如图所示装置验证机械能守恒定律，由于电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大的阻力，这样实验造成的结果是( )
A．重力势能的减少量明显大于动能的增加量
B．重力势能的减少量明显小于动能的增加量
C．重力势能的减少量等于动能的增加量
D．以上几种情况都有可能
解析：选A.由于重物下落时要克服阻力做功，重物减少的重力势能转化为重物的动能和系统的内能，故重力势能的减少量大于动能的增加量，A正确．
2．利用自由落体运动验证机械能守恒定律，就是看mv是否等于mghn.下列说法中正确的是( )
A．打点计时器打第一个点O时，重物的速度不一定为零
B．hn是点n到点O的距离
C．m为重物的质量，需用天平称量
D．计算vn要用vn＝gtn，其中tn＝(n－1)T
解析：选B.从机械能守恒的角度来看，重力势能全部转化为动能，要使mv＝mghn，初动能必须为零，选项A错误；hn代表下落的高度，所以选项B正确；从等式中看出m可以约掉，所以不需要用天平测出其质量，选项C错误；求vn时，应该用点n前1点到后1点的距离除以这段长度对应的时间来求vn的大小，也就是求中间时刻的速度，选项D错误．
3．(多选)如图所示是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带，有关尺寸在图中已注明．我们选中n点来验证机械能守恒定律．下面举出一些计算n点速度的方法，其中正确的是( )
A．n点是第n个点，则vn＝gnT
B．n点是第n个点，则vn＝g(n－1)T
C．vn＝
D．vn＝
解析：选CD.n点的瞬时速度等于sn与sn＋1段的平均速度．
4.
如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：
(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)
A．米尺
B．秒表
C．0～12 V的直流电源
D．0～12 V的交流电源
(2)实验中误差产生的原因有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.(写出两个原因)
解析：(1)用米尺测量长度，打点计时器需要使用交流电源．
(2)纸带和打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上各点的位置时读数有误差；计算势能的变化时，选取始末两点的距离过近；交流电的频率不稳定．这些都是产生误差的原因．
答案：(1)AD (2)纸带和打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上各点的位置时读数有误差；计算势能的变化时，选取始末两点的距离过近；交流电的频率不稳定(任选其二)
