◎ 题目

（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键，刻度尺，其中不必要的器材是______，缺少的器材是______． （2）验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图6乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样，由此验证机械能守衡．根据以上内容．回答下列问题： ①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=______s，图乙中的圆柱棒的______端是悬挂端（填左或右）． ②根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度vc=______m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD=______m/s；记号C、D之间棒的动能的变化量为______J，重力势能的变化量______J（g=9.8m/s2）．由此可得出的结论是______．（计算结果保留2位有效数字）

◎ 答案

（1）因为我们是比较mgh、 1 2 mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平． 电动机周期已知，故不需要秒表． 缺少低压交流电源、重锤． （2）①毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期． 已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样，即每秒转24周，所以T= 1 24 s 圆柱下落过程中，毛笔依次从圆柱的下端往上端画，随着时间圆柱是加速运动，在乙图中圆柱的左端速度较大，右端速度较小，所以图乙中的圆柱棒的左端是悬挂端． ②利用匀变速直线运动的推论 vc= x  t  = (0.058+0.042)m 2× 1 24 S =1.2m/s vD= x  t  = (0.074+0.058)m 2× 1 24 S =1.6m/s C、D之间棒的动能的变化量为△EK=EkD-EkC= 1 2 mvD2 1 2 mvC2=0.52 J 根据重力势能的定义式得： 重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.058J=0.57 J． 重力势能减小量略大于C、D之间棒的动能的变化量，所以在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒． 故答案为：（1）低压直流电源、天平、秒表，低压交流电源、重锤 （2）① 1 24 s或0.42s，左 ②1.2，1.6，0.52，0.57，在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键，刻度尺，其中不必要的器材是_____…”主要考查了你对  【实验：验证机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。