Question

1．“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的甲或乙方案來進行．
（1）比較這兩種方案，甲（選填“甲”或“乙”）方案好些；理由是摩擦阻力小．
（2）如圖丙是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數點間的距離如圖中所示，已知每兩個計數點之間的時間間隔T=0.1s．物體運動的加速度a=4.8m/s²（取兩位有效數字）；該紙帶是采用乙（選填“甲”或“乙”）實驗方案得到的，簡要寫出判斷依據物體運動的加速度比重力加速度小很多．

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．
能夠根據實驗裝置和實驗中需要測量的物理量進行選擇．
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的加速度．

解答 解：（1）機械能守恒的前提是只有重力做功，實際操作的方案中應該使摩擦力越小越好．故甲方案好一些．
（2）采用逐差法求解加速度．
x₄-x₂=2a₁T²，
x₃-x₁=2a₂T²，
a=$\frac{1}{2}$（a₁+a₂）=$\frac{（26.4+21.5）-（11.9+16.7）}{4×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$=4.8 m/s²
因a遠小于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驗方案．
故答案為：（1）甲；摩擦阻力小；（2）4.8 m/s² （4.7 m/s²～4.9 m/s²），乙，物體運動的加速度比重力加速度小很多．

點評 書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚，同時我們要加強物理基本規律在實驗中的應用，最后掌握求解加速度的方法，及單位的統一．