Question

11．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖所示的甲或乙方案來進(jìn)行．甲方案為用自由落體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，乙方案為用斜面小車實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（a）比較這兩種方案，甲（填“甲”或“乙”）方案好一些，理由是摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實(shí)驗(yàn)器材少．
（b）圖丙所示是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，測得每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，已知每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔T=0.1s．物體運(yùn)動的加速度a=4.8m/s²；該紙帶是采用乙（填“甲”或“乙”）實(shí)驗(yàn)方案得到的．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(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)．
能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量進(jìn)行選擇．
紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的加速度．

解答 解：（1）機(jī)械能守恒的前提是只有重力做功，實(shí)際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越
好．故甲方案好一些．
（2）由圖可知，x_AB=7.2cm=0.072m，x_BC=11.9cm=0.119m；x_CD=16.7cm=0.167m，x_DE=21.5cm=0.215m；
采用逐差法求解加速度．
a=$\frac{{x}_{DE}-{x}_{BC}+{x}_{CD}-{x}_{AB}}{4{T}^{2}}$=$\frac{0.215-0.119+0.167-0.072}{4×0.01}$≈4.8 m/s²
因a遠(yuǎn)小于g，故為斜面上小車下滑的加速度．所以該紙帶采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)方案．
故答案為：（1）甲　因?yàn)檫@個方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實(shí)驗(yàn)器材少
（2）4.8

點(diǎn)評 本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，對于書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚，只有直正理解了實(shí)驗(yàn)原理才能應(yīng)對改編后的實(shí)驗(yàn)處理．