Question

2．（1）“在验证机械能守恒定律”时，如果以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h图线的斜率等于g的数值．
（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下器材：
A．打点计时器；B．低压交流电源（附导线）；C．天平（附砝码）；
D．铁架台（附夹子）；E．重锤（附夹子）；F．纸带；G．秒表，H复写纸．
其中不必要的有CG；还缺少的是刻度尺．
（3）在实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s²，实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带．甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.38cm，0.19cm和0.18cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误，错误操作的同学是甲．其错误的操作可能是先释放重物，后接通电源．

Answer 1

分析 （1）根据机械能守恒得出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h的关系式，从而得出图线斜率的含义．
（2）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材和不必要的器材．
（3）当重物做自由落体运动，根据位移时间公式得出第一、二点的距离，从而分析判断．

解答 解：（1）根据机械能守恒有：$mgh=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，则$\frac{{v}^{2}}{2}=gh$，可知图线的斜率等于g的数值．
（2）实验中验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以不需要天平；由于打点计时器可以记录时间，所以不需要秒表；在实验中，需要用刻度尺测量点迹间的距离，所以需要刻度尺．
其中不必要的有：CG，缺少的是刻度尺．
（3）若重物做自由落体运动，则第一二两点间的距离x=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×9.8×0.0{2}^{2}m≈0.20cm$，错误操作的同学是甲，错误的操作可能是先释放重物，后接通电源．
故答案为：（1）g，（2）CG，刻度尺，（3）甲，先释放重物，后接通电源．

点评 解决本题的关键知道实验的原理，以及知道实验中的注意事项，根据表达式分析图线斜率的含义，难度不大．