Question

18．“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中：
①从下列器材中选出实验不需要的，其编号为ABF．
A．秒表　　B．天平    C．重锤   D．毫米刻度尺   E．打点计时器（包括纸带）  F．运动小车
②实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦力，使重锤重力势能的减少量大于（填大于或小于）动能的增加量．
③如果以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴，以h为横轴，则$\frac{{v}^{2}}{2}$-h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该图线的斜率等于重力加速度．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，即可正确解答本题；
重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．
运用物理规律和数学表达式结合起来解决问题．

解答 解：（1）在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，
由于验证机械能公式中可以把重锤质量约掉，因此不需要天平．
同时实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺．实验还需要重锤，打点计时器（包括纸带），不需要运动小车，故CDE正确，ABF错误；
本题选不需要的，故选：ABF 
（2）实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦力，使重锤重力势能的减少量大于动能的增加量．
（3）根据机械能守恒可知mgh=$\frac{1}{2}$mv²，
得出$\frac{{v}^{2}}{2}$=gh，因此$\frac{{v}^{2}}{2}$-h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，图线的斜率为重力加速度．
故答案为：①ABF  
②纸带通过打点计时器时的摩擦力；  大于 
③一条通过坐标原点的倾斜直线；  重力加速度

点评 清楚实验的目的，然后根据目的列出要研究的表达式；利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．