Question

如图所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置，请回答下列问题：
（1）从下列器材中选出实验所必须的，其编号为______．
A．打点计时器（含纸带）； B．重锤；   C．天平；D．毫米刻度尺；  E．秒表．
（2）实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力，使重锤获得的动能往往______它所减小的重力势能（填大于、小于或等于）．
（3）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出-h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该直线的斜率是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，即可正确解答本题；
重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．
运用物理规律和数学表达式结合起来解决问题．
解答：解：（1）A、打点计时器（含纸带）必须的，
B、重锤，必须的，
C．天平；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．
D．毫米刻度尺，必须的，用来测量计数点距离
E．秒表．不需要，打点计时器本身可以计算时间．
故选ABD
（2）由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．所以重锤获得的动能往往小于它所减小的重力势能．
故答案为：小于．
（3）根据机械能守恒可知，得出，因此-h图线的斜率为：重力加速度．
故答案为：重力加速度．
点评：清楚实验的目的，然后根据目的列出要研究的表达式；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．