Question

15．用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中．
①運(yùn)用公式$\frac{1}{2}m{v^2}$=mgh對實(shí)驗(yàn)條件的要求是在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)，重錘恰好由靜止開始下落．
②某同學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．用天平準(zhǔn)確測出重錘的質(zhì)量；    
B．把打點(diǎn)定時(shí)器架在鐵架臺上，并接上直流電源；
C．將紙帶一端固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)定時(shí)器的限位孔，使重錘靠近打點(diǎn)定時(shí)器；
D．先釋放重錘，后接通電源；      
E．取下紙帶，再重復(fù)幾次；
F．選擇紙帶，測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離G．根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行計(jì)算
你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟中多余的步驟A；錯(cuò)誤的步驟BD；（填序號）
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)的紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，算出下落的距離h；以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱坐標(biāo)，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖中的B就證明機(jī)械能是守恒的，圖象的斜率代表的物理量是重力加速度．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測量的物理量，同時(shí)注意各儀器的正確使用；
（2）根據(jù)需要驗(yàn)證的方程mgh=$\frac{1}{2}$mv²根據(jù)數(shù)學(xué)$\frac{{v}^{2}}{2}$-h選擇圖象，并分析斜率的意義．

解答 解：②多余的步驟是：
因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、$\frac{1}{2}$mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．故A沒有必要．故選A．
操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是：
應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的交流輸出端上，故B錯(cuò)誤．
開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故D錯(cuò)誤．
故選：BD．
③本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的方程是 mgh=$\frac{1}{2}$mv² 即$\frac{1}{2}$v²=gh，$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖象是過原點(diǎn)的直線，故選B．
根據(jù)數(shù)學(xué)可知：圖象斜率等于重力加速度g．
故答案為：②A，BD； ③B，重力加速度

點(diǎn)評 本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，對于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動手實(shí)驗(yàn)，深刻體會實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)．而利用圖象問題結(jié)合數(shù)學(xué)知識處理物理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)研究常用的方法．我們更多的研究直線圖形，找出其直線的斜率和截距．