Question

11．用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中：
（1）某同學(xué)實驗步驟如下：
A．用天平準(zhǔn)確測出重錘的質(zhì)量；
B．把打點計時器安裝在鐵架臺上，并接上直流電源；
C．將紙帶一端固定在重錘上，另一端穿過打點計時器的限位孔，使重錘靠近打點計時器；
D．先釋放重錘，后接通電源；
E．取下紙帶，再重復(fù)幾次；
F．選擇紙帶，測量紙帶上某些點之間的距離；
G．根據(jù)測量結(jié)果進行計算．
你認(rèn)為他實驗步驟中多余的步驟是A，錯誤的步驟是BD（均填序號）．
（2）在該實驗中根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，量出下落的距離h，以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸，以h為橫軸，畫出的圖線應(yīng)是圖中B就證明機械能是守恒的，圖象的斜率代表的物理量是重力加速度．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定不正確的操作步驟以及多余的步驟．
根據(jù)機械能守恒定律得出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h的表達式，結(jié)合表達式確定正確的圖線．根據(jù)表達式得出圖線斜率的含義．

解答 解：（1）實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，兩端都有質(zhì)量，可以約去，不需要用天平測出重錘的質(zhì)量，故A是多余的步驟．
打點計時器應(yīng)接交流電源，不能接直流電源．實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放重錘．故B、D錯誤．
（2）根據(jù)機械能守恒有：$mgh=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，則$\frac{1}{2}{v}^{2}=gh$，可知$\frac{{v}^{2}}{2}-h$圖線是過原點的一條傾斜直線，故選：B．
圖線的斜率表示重力加速度．
故答案為：（1）（1）A，BD；（2）B，重力加速度．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及操作中的注意事項，對于圖線問題，一般的解題思路是得出物理量的關(guān)系式，從而分析判斷．