Question

某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如下图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．

(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是__________，理由是______________.

(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字)

(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)

 

Answer 1

（1）甲，乙实验中斜面与小车之间有摩擦力，且不能忽略，小车运动过程中机械能不守恒，故乙图不能用于验证机械能守恒 (2)1.37 (3)9.75（9.70－9.90）

【解析】

试题分析：（1）由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适．

（2）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：．

（3）由机械能守恒mgh＝mv2得v2=2gh，由此可知：图象的斜率k=2g，由此可以求出当地的重力加速度，由图可知，当h=20cm时，v2=3.88，所以，所以g≈9.75m/s2．

考点：验证机械能守恒定律