Question

9．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，兩實驗小組同學分別采用了如圖甲和乙所示的裝置，采用兩種不同的實驗方案進行實驗．
（1）在甲圖中，下落物體應選擇密度大（填“大”或“小”）的重物；乙圖中，兩個重物的質(zhì)量關系是m₁＞（填“＞”“＜”或“＜”）m₂；
（2）采用圖乙的方案進行實驗，除圖中已有的器材外，還需要的實驗器材有低壓交流電源、刻度尺和天平；
（3）比較兩種實驗方案，你認為乙方案更合理的地方是物體運動速度較小，利用紙帶測量速度時，測量誤差更小．

Answer 1

分析 （1、2）在驗證機械能守恒定律的實驗中，應選擇質(zhì)量大，體積小的物體作為重物．乙圖是驗證系統(tǒng)機械能守恒，通過實驗的原理確定測量的器材和兩個重物的質(zhì)量關系．（3）乙方案更合理的地方是物體運動速度較小，利用紙帶測量速度時，測量誤差更小．

解答 解：（1）為了減小實驗的誤差，甲圖中的重物應選擇質(zhì)量大，體積小的重物，即密度大的重物．乙圖是驗證系統(tǒng)機械能是否守恒，m₁向下運動，m₂向上運動，所以m₁＞m₂．
（2）驗證系統(tǒng)機械能是否守恒，即驗證系統(tǒng)動能的增加量和系統(tǒng)重力勢能的減小量是否相等，動能的增加量為△E_K=$\frac{1}{2}$（m₁+m₂）v²，
重力勢能的減小量為△E_P=（m₁-m₂）gh．
可知需要測量兩個重物的質(zhì)量，所以實驗器材還需要天平．
（3）比較兩種實驗方案，乙方案更合理的地方是物體運動速度較小，利用紙帶測量速度時，測量誤差更小．
故答案為：（1）大；＞
（2）天平
（3）物體運動速度較小，利用紙帶測量速度時，測量誤差更小

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理，通過原理確定測量的器材以及誤差的來源，理解兩方案的優(yōu)點與缺點．