题目内容

9．在“验证机械能守恒定律”的实验中，两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验．
（1）在甲图中，下落物体应选择密度大（填“大”或“小”）的重物；乙图中，两个重物的质量关系是m1＞（填“＞”“＜”或“＜”）m2；
（2）采用图乙的方案进行实验，除图中已有的器材外，还需要的实验器材有低压交流电源、刻度尺和天平；
（3）比较两种实验方案，你认为乙方案更合理的地方是物体运动速度较小，利用纸带测量速度时，测量误差更小．

分析 （1、2）在验证机械能守恒定律的实验中，应选择质量大，体积小的物体作为重物．乙图是验证系统机械能守恒，通过实验的原理确定测量的器材和两个重物的质量关系．（3）乙方案更合理的地方是物体运动速度较小，利用纸带测量速度时，测量误差更小．

解答 解：（1）为了减小实验的误差，甲图中的重物应选择质量大，体积小的重物，即密度大的重物．乙图是验证系统机械能是否守恒，m1向下运动，m2向上运动，所以m1＞m2．
（2）验证系统机械能是否守恒，即验证系统动能的增加量和系统重力势能的减小量是否相等，动能的增加量为△EK=$\frac{1}{2}$（m1+m2）v2，
重力势能的减小量为△EP=（m1-m2）gh．
可知需要测量两个重物的质量，所以实验器材还需要天平．
（3）比较两种实验方案，乙方案更合理的地方是物体运动速度较小，利用纸带测量速度时，测量误差更小．
故答案为：（1）大；＞
（2）天平
（3）物体运动速度较小，利用纸带测量速度时，测量误差更小

点评 解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定测量的器材以及误差的来源，理解两方案的优点与缺点．

练习册系列答案
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