能力导练二十二 实验：验证机械能守恒定律
基础巩固
1．(多选)在“验证机械能守恒定律”实验中，需特别注意的有( )
A．称出重锤的质量
B．手提纸带，先接通打点计时器电源，再松开纸带让重锤落下
C．取下纸带，可不考虑前面较密集的点，选某个清晰的点作为起始运动点处理纸带，验证mgh＝mv2公式
D．必须选取第1、2点间距离接近2 mm的纸带，从第1点算起处理纸带，验证mgh＝mv2公式
解析：验证的是重力势能的减少mgh是否等于动能的增加mv2，没有必要知道重锤具体的质量，所以A不正确．重力势能的减少量mgh与物体动能的增加量mv2比较是否相等，二者必须相对应，只有h从初速度为零的点量起，在此过程中对应的动能的增加量才为mv2－0＝mv2，否则动能增加量应为mv2－mv02，也只有选1、2两点间距接近2 mm的纸带，且从第1点量起才能用mgh＝mv2，所以C不正确，D正确，B做法是正确的．
答案：BD
2．在“验证机械能守恒定律”的实验中，对于自由下落的重物，下列选择条件哪种更为合适( )
A．只要足够重就可以
B．只要体积足够小就可以
C．体积小，质量轻
D．应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲
解析：质量大、体积小也就是密度大，目的是为了减小空气阻力，便于夹紧纸带是为了提高可操作性．
答案：D
3．在验证机械能守恒定律的实验中，需要直接测量的物理量是( )
A．重物的质量 B．重物下落的时间
C．重物下落的高度 D．重物的瞬时速度
解析：在不需要求动能和势能值时，不必测出重物质量，只要满足(v22－v12)＝gh就能验证机械能守恒；重物下落时间不需要测量；重物的瞬时速度不是直接测得的物理量．
答案：C
4．下面列出一些实验步骤：
A．用天平称重锤和夹子的质量．
B．将重锤系在夹子上．
C．将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹在重锤的夹子上，并且使重锤靠近打点计时器处．
D．把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调至6 V(电源暂不接通)．
E．把打点计时器用铁夹固定到放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上．
F．在纸带上选取几个点，进行测量并记录数据．
G．用秒表测出重锤下落的时间．
H．接通电源，待计时器响声稳定后释放纸带．
I．切断电源．
J．更换纸带，重新进行两次实验．
K．在三条纸带中选出较好的一条．
L．进行计算，得出结论，完成实验报告．
M．拆下导线，整理器材．
对于本实验以上步骤中，不必要的有__________；正确步骤的合理顺序是：__________(填写代表字母)．
解析：实验的目的是想验证动能与重力势能相等，不必测质量，从纸带上就知道了时间，不需要用秒表测时间，故不必要的步骤为AG，实验先进行器材安装，顺序为EDBC，然后进行实验，顺序为HIJ，最后是数据处理顺序为KFL，最后整理器材为EDBCHIJKFLM.
答案：AG EDBCHIJKFLM
