Question

10．如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器由交流（填“直流”或“交流”）电源供电；由于重物在下落过程中受到阻力作用，则重物增加的动能小于（填“大于”、“小于”或“等于”）减小的重力势能；实验中，描点作出$\frac{1}{2}$v²-h的图象为直线，当直线的斜率接近于重力加速度g时，可验证重物在下落过程中机械能守恒．

Answer 1

分析 纸带与限位孔之间的摩擦是无法避免的，这样做只能减小纸带与限位孔之间的摩擦．实际实验中，重锤要受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力，故重物下落时要克服这些阻力做功，重力势能不能全部转化为动能．

解答 解：在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器由交流电源供电；
实际实验中，重锤要受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力，故重物下落时要克服这些阻力做功，重力势能不能全部转化为动能，有一小部分转化为内能，故重物增加的动能小于减少的重力势能．
利用$\frac{1}{2}$v²-h图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒，有：mgh=$\frac{1}{2}$mv²，
即：$\frac{1}{2}$v²=gh
所以以$\frac{1}{2}$v²为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线．
那么$\frac{1}{2}$v²-h图线的斜率就等于当地重力加速度g，
所以当直线的斜率接近于重力加速度g时，可验证重物在下落过程中机械能守恒．
故答案为：交流，小于，重力加速度g

点评 验证机械能守恒是中学阶段的基础实验，要从实验原理出发来理解实验同时注意平时加强练习．