Question

【題目】為了探究機械能守恒定律，某同學設計了如圖甲所示的實驗裝置，并提供了如下的實驗器材：

A．小車 B．鉤碼 C．一端帶滑輪的木板

D．細線 E．電火花計時器 F．紙帶

G．毫米刻度尺 H．4~6V的交流電源 I．220V的交流電源

J．天平 K．停表

(1)根據實驗裝置，你認為實驗中不需要的器材是__________、__________。（填寫器材序號）

(2)實驗中得到了一條紙帶如圖乙所示，選擇點跡清晰且便于測量的連續7個點（標號0~6），測出1、2、3、4、5、6到0點的距離分別為、、、、、，打點周期為T。則打點2時小車的速度____________。

(3)若測得小車質量為M。鉤碼質量為m，打點1和點5時小車的速度分別用、表示，已知重力加速度為g，則驗證點1與點5間系統的機械能守恒的關系式可表示為_____________。

(4)在處理實驗數據時，如果以為縱軸，以d為橫軸，根據實驗數據繪出圖象，其圖線斜率的表達式為__________________。

Answer 1

【答案】H K

【解析】

(1)[1][2]實驗中，打點計時器可以直接記錄時間，所以不需要停表，電火花計時器需要220V的交流電源，不需要4~6V的交流電源，所以不需要的器材為H，K．

(2)[3]根據勻變速直線運動平均速度等于中間時刻的瞬速度，得點2的瞬時速度為

(3)[4]從點1到點5，動能的增加量為

則需要驗證的系統的機械能守恒的關系式為

(4)[5]根據機械能守恒定律得

解得

則圖線斜率的表達式為