Question

【題目】利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，從圖示位置開始釋放重錘。

（1）請指出圖甲中的錯誤及不妥之處（只需寫出兩處）。

① ② ；

（2）改進實驗中錯誤及不妥之處后，某同學經(jīng)正確操作得到打點紙帶，在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點，依次為1、2、3、4、5、6、7，測量各計數(shù)點到第一個打點的距離h，并正確求出打相應點時的速度v．各計數(shù)點對應的數(shù)據(jù)見下表：

計數(shù)點	1	2	3	4	5	6	7
h（m）	0．124	0．194	0．279	0．380	0．497	0．630	0．777
v（m/s）		1．94	2．33	2．73	3．13	3．50
v2（m2/s2）		3．76	5．43	7．45	9．80	12．30

請在圖乙坐標中，描點作出v2～h圖線；由圖線可知，重錘下落的加速度g′= m/s2（保留三位有效數(shù)字）；若當?shù)氐闹亓�加速�?/span>g= 9．80m/s2，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗證自由下落的重鍾機械能守恒的依據(jù) ．

（3）某同學選用兩個形狀相同質(zhì)量不同的重物a和b進行實驗測得幾組數(shù)據(jù)，畫出的圖象如圖丙所示，求出圖線的斜率k，由圖象可知a的質(zhì)量m1 b的質(zhì)量m2（選填“大于”或“小于”）。造成以上原因是實驗過程中存在各種阻力，已知實驗所用重物的質(zhì)量m2=0．052kg，當?shù)刂亓�加速�?/span>g=9．78m/s2，則重物所受的平均阻力f= N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）①使用的是直流電源；②重物離打點計時器太遠，或沒有從上方提著紙帶，而是用手托著重物；（2）如下圖所示，9．75（9．69～9．79），圖線為通過坐標原點的一條直線，斜率g′與g基本相等（不交待“通過坐標原點”也給分）（3）大于，0．031．

【解析】試題分析: （1）由圖可知，圖甲中的錯誤及不妥之處：①使用的是直流電源；②重物離打點計時器太遠；③沒有從上方提著紙帶，而是用手托著重物．

（2）根據(jù)描點法可得出對應的圖象如圖所示；

由,變形可得：v2=2gh,由圖可知，圖象的斜率表示重力加速度的2倍，故g,解得g=9．71m/s2．

（3）根據(jù)動能定理知：，則有：，知圖線的斜率，b的斜率小，知b的質(zhì)量小，所以a的質(zhì)量m1大于b的質(zhì)量m2．同理，則，代入數(shù)據(jù)解得f=0．031N．