Question

（6分）利用下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．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过，计算出瞬时速度v。

b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度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，计算得出高度h。

d．用刻度尺测出物体下落的高度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，使重锤获得的动能往往       它所减小的重力势能（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

③如果以v²/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出v²/2－h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该直线的斜率是                 。

Answer

①d ②小于，③g（或重力加速度）（每空2分）

【解析】

试题分析：①本实验是验证机械能守恒定律，自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物的实际运动看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，结果肯定守恒，就不需要验证．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物体下落过程中存在阻力，重力势能没有全部转化为动能，因此动能的增加量为小于重力势能的减少量。

③根据机械能守恒定律可知，即，因此的图象是通过坐标原点的倾斜直线，该线的斜率等于重力加速度g。

考点：本题考查验证机械能守恒定律。