Question

【题目】利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。

(1)某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。

A．用刻度尺测出重物下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt，计算出瞬时速度v。

B．用刻度尺测出重物下落的高度h，并通过v＝计算出瞬时速度v。

C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度v，测算出瞬时速度，并通过2gh＝v2，计算得出高度h。

D．用刻度尺测出重物下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v。

以上方案中只有一种正确，正确的是___________________。(填入相应的字母序号)

(2)实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器的摩擦阻力，使重物获得的动能往往_______(选填“大于”“小于”或“等于”)它所减少的重力势能。

(3)如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据作出图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该直线的斜率是_________________________。

Answer 1

【答案】（1）D （2）小于（3）g

【解析】

（1）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了；题中的其中A、B、C三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误．故选D．
（2）由于阻力的存在，重锤获得的动能小于减小的重力势能，还有一部分能量转化为内能，使重物获得的动能往往小于它所减少的重力势能。
（3）根据mgh=mv2得：＝gh，则-h图线的斜率等于g．