Question

如圖(甲)所示，在利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗中，某實驗小組打出了三條紙帶，但是由于實驗操作不規范，三條打點紙帶的第1個點和第2個點之間的距離都明顯的大于2 mm，于是他們選擇了如圖(乙)所示的一條點跡清晰且在一條直線上的紙帶進行數據處理．他們首先在所選擇紙帶的前四個點的下方標上1、2、3、4，在后面適當位置又選了五個計數點A、B、C、D、E；然后，他們又設計了四種數據處理方案來驗證機械能守恒定律．

方案1：選擇第1個點作為過程的起點，分別選擇計數點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數點A、B、C、D、E到第1個點的距離h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，再數出計數點B、C、D到第1個點的時間間隔數k，利用V_n＝gkT算出重物運動到計數點B、C、D時的速度，比較“mgh_n和”是否相等來驗證機械能是否守恒．

方案2：選擇第1個點作為過程的起點，分別選擇計數點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數點A、B、C、D、E到第1個點的距離h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，利用V_n＝算出重物運動到計數點B、C、D時的速度，比較“mgh_n和”是否相等來驗證機械能是否守恒．

方案3：選擇第3個點作為過程的起點，分別選擇計數點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數點A、B、C、D、E到第3個點的距離h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，再數出計數點B、C、D到第1個點的時間間隔數k，利用V_n＝gkT算出重物運動到計數點B、C、D時的速度，利用V₃＝2gT求出打第3個點時重物的速度，比較“mgh_n和(－)”是否相等來驗證機械能是否守恒．

方案4：選擇第3個點作為過程的起點，分別選擇計數點B、C、D作為過程的終點，用刻度尺量出計數點A、B、C、D、E到第3個點的距離h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，利用V_n＝算出重物運動到計數點B、C、D時的速度，再測出第2個點到第4個點之間的距離S，利用求出打第3個點時重物的速度，比較“mgh_n和(－)”是否相等來驗證機械能是否守恒．

(1)你認為最合適的方案是________．

(2)說出兩條你認為其他方案不合適的理由：

理由1：________．

理由2：________．

Answer 1

答案：
解析：

(1)方案4　(4分) 　　(2)理由1：研究過程的起點不能選在第1點(或者“打第1點和紙帶的釋放不同步”、“打第1點時重物已經有了一個初速度”、“打第1點時重物已經下落了一段距離”、或者表達了相同的意思均可)　(4分) 　　理由2：不能用V＝gt計算速度(由于空氣阻力、摩擦阻力、打點阻力的影響，重物實際下落的加速度小于重力加速度g，用V＝gt計算速度會使動能增量的測量值偏大，甚至會出現“動能的增加量大于重力勢能的減少量的結果”)　(4分)