Question

2．在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，同學們設計了兩種方案來進行實驗，其裝置分別如圖甲和乙．
（1）比較這兩種方案，甲（填“甲”或“乙”）方案好些；
（2）某小組同學開始實驗時情形如圖丙所示，接通電源釋放紙帶．請指出該組同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當的地方：①打點計時器接了直流電源，②重物離打點計時器太遠了；
（3）另一小組同學在實驗中得到一條紙帶，已知相鄰兩個計數點之間的時間間隔T=0.02s，且測得每兩個計數點間的距離如圖丁中所示，但有兩處記錄的數據被污染．則根據剩余數據計算出的物體運動的加速度a=9.75m/s²；由此判斷，該紙帶是采用實驗方案甲（填“甲”或“乙”）得到的．

Answer 1

分析 （1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，選擇實驗裝置要從減小實驗誤差和便于操作的角度去考慮；
（2）了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項即可正確解答；
（3）根據逐差法即可求出加速度，并確定方案．

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，誤差小，操作方便，乙方案中小車受斜面的摩擦力影響較大，故甲方案好一些．
（2））由圖可知，丙圖中打點計時器接直流電源，打點計時器應接交流電源，重物釋放時離打點計時器太遠，不利于數據的采集和測量．
（3）由逐差法得，物體的加速度：a=$\frac{{s}_{DE}-{s}_{AB}}{3{T}^{2}}$=$\frac{0.059-0.0473}{3×0.0{2}^{2}}$=9.75m/s²
根據所求得的加速度，可知，該紙帶是采用實驗方案甲．
故答案為：（1）甲；（2）打點計時器接了直流電源，重物離打點計時器太遠了．（3）9.75，甲．

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，同時要熟練應用所學基本物理知識進行數據處理．