Question

2．某同学利用如图的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验．
（1）下列说法正确的是BC．
A．用刻度尺测量重物下落的距离，用秒表测量下落的时间
B．通过测量重物自由下落过程中动能的增加量和重力势能的减少量是否相等来验证机械能守恒定律
C．重物在下落过程中克服空气阻力做功是实验误差来源之一
D．需要用天平测量重物的质量
（2）根据纸带计算出相关各点的速度v，用刻度尺量出下落的距离h，以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴，以h为横轴做出的图象应该是图中的C．

Answer 1

分析 （1）正确解答本题需要掌握：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚；
（2）对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：
1、从物理角度找出两变量之间的关系式；
2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．

解答 解：（1）A、实验时打点计时器可以记录时间，不需要用秒表测量重物下落的时间，故A错误．
B、通过测量重物自由下落过程中动能的增加量和重力势能的减少量是否相等，来验证机械能守恒定律，故B正确．
C、重物在下落过程中克服空气阻力做功是实验误差来源之一，还有摩擦阻力，故C正确．
D、实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要用天平测量重物的质量．故D错误；
（2）利用$\frac{1}{2}$v²-h图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：
mgh=$\frac{1}{2}$mv²，即$\frac{1}{2}$v²=gh；
所以以$\frac{1}{2}$v²为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C．
故答案为：（1）BC，（2）C；

点评 对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验；
要能够找出斜率和截距的物理意义，我们必须要从物理角度找出两个物理变量的关系表达式．
利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距．