Question

用落体法验证机械能守恒定律的实验中：
①运用公式对实验条件的要求是在打第一个点时，重锤恰好由静止开始下落，为此，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近    ．
②某同学实验步骤如下：
A．用天平准确测出重锤的质量；
B．把打点计时器架在铁架台上，并接上直流电源；
C．将纸带一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，使重锤靠近打点计时器；
D．先释放重锤，后接通电源；
E．取下纸带，再重复几次；
F．选择纸带，测量纸带上某些点之间的距离；
G．根据测量的结果进行数据计算．
H．你认为他实验步骤中多余的步骤是    ，错误的步骤是    （均填序号）．
③在该实验中根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的    就证明机械能是守恒的，图象的斜率代表的物理量是    ．

Answer 1

【答案】分析：书本上的实验，我们要从实验原理、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．
根据需要验证的方程mgh=mv²根据数学-h选择图象，并分析斜率的意义．
解答：解：①用公式mv²=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，
打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，
h=gT²=×9.8×0.02² m≈2 mm．
②多余的步骤是：
因为我们是比较mgh、mv²的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故A没有必要．故选A．
操作不恰当的步骤是：
应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B错误．
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．
故选BD．
③本实验需要验证的方程是 mgh=mv² 即v²=gh，-h图象是过原点的直线，故选B．
根据数学可知：图象斜率等于重力加速度g．
故答案为：①2mm  ②A  BD  ③B  重力加速度g
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．
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．