Question

某實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，提出了如下圖所示的甲、乙兩種方案：甲方案為用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，乙方案為用小車在斜面上下滑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

(1)組內(nèi)同學(xué)對(duì)兩種方案進(jìn)行了深入的討論分析，最終確定了一個(gè)大家認(rèn)為誤差相對(duì)較小的方案，你認(rèn)為該小組選擇的方案是__________，理由是______________.

(2)若該小組采用圖甲的裝置打出了一條紙帶如圖所示，相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02 s，請(qǐng)根據(jù)紙帶計(jì)算出B點(diǎn)的速度大小為________m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)該小組內(nèi)同學(xué)根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度，作出v2－h(huán)圖線如圖所示，請(qǐng)根據(jù)圖線計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

 

Answer 1

（1）甲，乙實(shí)驗(yàn)中斜面與小車之間有摩擦力，且不能忽略，小車運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒，故乙圖不能用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒 (2)1.37 (3)9.75（9.70－9.90）

【解析】

試題分析：（1）由甲、乙兩圖可知，乙圖存在的摩擦遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于甲圖中摩擦，由此可知甲圖驗(yàn)證機(jī)械能守恒更合適．

（2）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，因此有：．

（3）由機(jī)械能守恒mgh＝mv2得v2=2gh，由此可知：圖象的斜率k=2g，由此可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�，由圖可知，當(dāng)h=20cm時(shí)，v2=3.88，所以，所以g≈9.75m/s2．

考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律