Question

某實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”實驗中，提出了如下圖所示的甲、乙兩種方案：甲方案為用自由落體運動進行實驗，乙方案為用小車在斜面上下滑進行實驗．

(1)組內(nèi)同學(xué)對兩種方案進行了深入的討論分析，最終確定了一個大家認為誤差相對較小的方案，你認為該小組選擇的方案是__________，理由是______________.

(2)若該小組采用圖甲的裝置打出了一條紙帶如圖所示，相鄰兩點之間的時間間隔為0.02 s，請根據(jù)紙帶計算出B點的速度大小為________m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)該小組內(nèi)同學(xué)根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點的速度，作出v2－h(huán)圖線如圖所示，請根據(jù)圖線計算出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g＝________m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

 

Answer 1

（1）甲，乙實驗中斜面與小車之間有摩擦力，且不能忽略，小車運動過程中機械能不守恒，故乙圖不能用于驗證機械能守恒 (2)1.37 (3)9.75（9.70－9.90）

【解析】

試題分析：（1）由甲、乙兩圖可知，乙圖存在的摩擦遠遠大于甲圖中摩擦，由此可知甲圖驗證機械能守恒更合適．

（2）勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：．

（3）由機械能守恒mgh＝mv2得v2=2gh，由此可知：圖象的斜率k=2g，由此可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度，由圖可知，當(dāng)h=20cm時，v2=3.88，所以，所以g≈9.75m/s2．

考點：驗證機械能守恒定律