Question

5．利用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，需要測(cè)量重物由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h．
（1）某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案（重力加速度為g）：
A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t，通過(guò)v=gt，計(jì)算出瞬時(shí)速度v
B．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過(guò)v=$\sqrt{2gh}$計(jì)算出瞬時(shí)速度v
C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度v，測(cè)算出瞬時(shí)速度，并通過(guò)2gh=v²計(jì)算得出高度h
D．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v
以上四種方案中只有一種正確，其中正確的方案應(yīng)是D（填入相應(yīng)的字母序號(hào)）；
（2）實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力，使重錘增加的動(dòng)能往往小于（填“大于”、“小于”或“等于”） 重錘減少的重力勢(shì)能．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，對(duì)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)我們已經(jīng)把重物看成自由落體運(yùn)動(dòng)，故不能再用自由落體的規(guī)律求解速度，否則就不需要進(jìn)行驗(yàn)證了．
由于阻力的存在，動(dòng)能的增加量往往小于重力勢(shì)能的減小量．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎�道自由落體運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證，其中ABC三項(xiàng)都是運(yùn)用了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解的，故ABC錯(cuò)誤，D正確．
（2）實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力，使重錘增加的動(dòng)能往往小于重錘減小的重力勢(shì)能，重力勢(shì)能減小量還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
故答案為：（1）D    （2）小于

點(diǎn)評(píng) 我們做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不能用驗(yàn)證的物理規(guī)律和探究的物理結(jié)論去求解問(wèn)題．這是要注意的問(wèn)題．