Question

【題目】利用如圖所示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量重物由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。

(1)某同學利用實驗得到的紙帶，設計了以下四種測量方案。

A．用刻度尺測出重物下落的高度h，并測出下落時間t，通過v＝gt，計算出瞬時速度v。

B．用刻度尺測出重物下落的高度h，并通過v＝計算出瞬時速度v。

C．根據做勻變速直線運動時，紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度v，測算出瞬時速度，并通過2gh＝v2，計算得出高度h。

D．用刻度尺測出重物下落的高度h，根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v。

以上方案中只有一種正確，正確的是___________________。(填入相應的字母序號)

(2)實驗中產生系統誤差的主要原因是紙帶通過打點計時器的摩擦阻力，使重物獲得的動能往往_______(選填“大于”“小于”或“等于”)它所減少的重力勢能。

(3)如果以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據作出圖線是一條通過坐標原點的傾斜直線，該直線的斜率是_________________________。

Answer 1

【答案】（1）D （2）小于（3）g

【解析】

（1）該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒．如果把重物看成自由落體運動，再運用自由落體的規律求解速度，那么就不需要驗證了；題中的其中A、B、C三項都是運用了自由落體的運動規律求解的，故ABC錯誤．故選D．
（2）由于阻力的存在，重錘獲得的動能小于減小的重力勢能，還有一部分能量轉化為內能，使重物獲得的動能往往小于它所減少的重力勢能。
（3）根據mgh=mv2得：＝gh，則-h圖線的斜率等于g．