Question

某校兩個課外活動小組分別用以下兩種方法來驗證機械能守恒定律。請閱讀下列兩段材料，完成后面問題。

第1小組：利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律。圖所示所標數據為實際距離，t₀時刻剛好對應拋出點，該小組同學通過計算得到不同時刻的速度和速度的平方值如下表，當他們要計算重力勢能的改變量時，發現不知道當地重力加速度，請你根據實驗數據，按照下列要求計算出重力加速度。

時刻	t1	t2	t3	t4	t5
速度v(m/s)	4.52	4.04	3.56	3.08	2.60
v2(m2/s2)	20.43	16.32	12.67	9.49	6.76

（1）在所給的坐標紙上作出v²—h圖象；

（2）分析說明，圖象斜率的絕對值表示的物理意義是：_______________________；

（3）由圖象求得的重力加速度是______m/s²（結果保留三位有效數字）。

第2小組：DIS實驗是利用現代信息技術進行的實驗。“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示，小組同學在實驗中利用小鐵球從很光潔的曲面上滾下，選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結果，所顯示的圖象如圖乙所示。圖象的橫軸表示小球距d點（最低點）的高度h，縱軸表示小鐵球的重力勢能E_P、動能E_k或機械能E。試回答下列問題：

（1）圖乙的圖象中，表示小球的重力勢能E_P、動能E_k、機械能E隨小球距d點的高度h變化關系的圖線分別是___________（按順序填寫相應圖線所對應的文字）；

（2）根據圖乙所示的實驗圖象，可以得出的結論是：_____________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）見解析

【解析】

試題分析：第1小組：（1）圖示（2分）；

（說明：不用刻度尺，隨手畫的不給分）

（2），即重力加速度的二倍（或2g）（2分）；

（3）根據圖中的數據代入可得9.41~9.85（2分）。（說明：填9.80不給分)

第2小組：（1）小球滑落過程中，重力做正功，重力勢能減小，動能增加，機械能不變，故以此為：乙、丙、甲（2分）；

（2）忽略阻力作用，小球下落過程機械能守恒（2分）。

考點：驗證機械能守恒定律實驗

點評：本題的關鍵是通過圖像分析，所以一定要明白題中圖像斜率的物理含義