Question

學校實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”實驗時，提出了如圖甲、乙所示的兩種方案：甲方案為用自由落體運動進行實驗；乙方案為用小車在木板斜面上下滑進行實驗．
（1）小組內同學對兩種方案進行了討論分析，最終確定了一個大家認為誤差相對較小的方案，你認為該小組選擇的方案是______（填“甲”或“乙”）
（2）若該小組采用圖甲的裝置打出一條紙帶如圖丙所示，相鄰兩點之間的時間間隔為0.02s，請根據紙帶計算出打下D點時紙帶的速度大小為______m/s．（結果保留三位有效數字）
（3）該小組內同學們根據紙帶算出了相應點的速度，作出的v²-h圖線如圖丁所示，則圖線斜率的物理意義是______．

Answer 1

（1）由甲、乙兩圖可知，乙圖存在的摩擦遠遠大于甲圖中摩擦，由此可知甲圖驗證機械能守恒更合適．
（2）勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：v=

xAC

2T

=

12.40-6.93

2×0.02

×0.01m/s=1.37m/s
（3）由機械能守恒mgh=

1

2

mv2得：v²=2gh，由此可知圖象的斜率k=2g．
故答案為：（1）甲；（2）1.37；（3）2g．