Question

用如图所示的装置验证小球做自由落体运动时机械能守恒，图中O为释放小球的位置，A、B、C、D为固定速度传感器的位置且与O在同一条竖直线上．
（1）若当地重力加速度为g，还需要测量的物理量有    ．
A．小球的质量m
B．小球下落到每一个速度传感器时的速度v
C．小球下落到每一个速度传感器时下落的高度h
D．小球下落到每一个速度传感器时所用的时间t
（2）作出v²-h图象，由图象算出其斜率k，当k=    可以认为小球下落过程中机械能守恒．
（3）写出对减小本实验误差有益的一条建议：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据需要验证的方程：mgh=，确定需要测量的物理量．
（2）根据mgh=，得到v²与h的关系式，分析v²-h图象斜率的物理意义．
（3）要减小实验误差，测量的量应相对大些，选用质量大、体积小的球做实验等．
解答：解：（1）小球做自由落体运动时，由机械能守恒定律得：mgh=，即gh=，故需要测量小球下落到每一个速度传感器时的速度v和高度h，不需要测量小球的质量m和下落时间时间t．故BC正确，AD错误．
（2）由mgh=，得v²=2gh，则v²-h图象的斜率k=2g．
（3）为了减小测量的相对误差，建议相邻速度传感器间的距离适当大些；为减小空气阻力的影响，建议选用质量大、体积小的球做实验等．
故答案为：
（1）BC；（2）2g；（3）相邻速度传感器间的距离适当大些；选用质量大、体积小的球做实验等．
点评：本实验以小球做自由落体运动为例，验证机械能守恒定律，根据方程mgh=，分析v²-h图象斜率的意义是常用的方法．