Question

如圖所示，是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，請回答下列問題：
（1）從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必須的，其編號為

ABD

．
A．打點(diǎn)計(jì)時器（含紙帶）； B．重錘；   C．天平；D．毫米刻度尺；  E．秒表．
（2）實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時器時的摩擦阻力，使重錘獲得的動能往往

小于

它所減小的重力勢能（填大于、小于或等于）．
（3）如果以

v2

2

為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出

v2

2

-h圖線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，該直線的斜率是

重力加速度

．

Answer 1

分析：（1）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，即可正確解答本題；
重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到較大的阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．
運(yùn)用物理規(guī)律和數(shù)學(xué)表達(dá)式結(jié)合起來解決問題．

解答：解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時器（含紙帶）必須的，
B、重錘，必須的，
C．天平；因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．
D．毫米刻度尺，必須的，用來測量計(jì)數(shù)點(diǎn)距離
E．秒表．不需要，打點(diǎn)計(jì)時器本身可以計(jì)算時間．
故選ABD
（2）由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．所以重錘獲得的動能往往小于它所減小的重力勢能．
故答案為：小于．
（3）根據(jù)機(jī)械能守恒可知mgh=

1

2

mv2，得出

v2

2

=gh，因此

v2

2

-h圖線的斜率為：重力加速度．
故答案為：重力加速度．

點(diǎn)評：清楚實(shí)驗(yàn)的目的，然后根據(jù)目的列出要研究的表達(dá)式；利用圖象問題結(jié)合數(shù)學(xué)知識處理物理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)研究常用的方法．