Question

【題目】用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

（1）除了圖中所示的器材外，下列器材哪個(gè)是完成該實(shí)驗(yàn)所必須的？

A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．游標(biāo)卡尺

（2）某實(shí)驗(yàn)小組打出了三條紙帶，發(fā)現(xiàn)有一條紙帶上第一個(gè)和第二個(gè)打點(diǎn)間的距離大約是5mm，已知交流電源的頻率f=50Hz，出現(xiàn)這種情況可能的原因是__________。

A．重錘的質(zhì)量過(guò)大

B．電源電壓偏大

C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器沒(méi)有豎直固定

D．先釋放紙帶后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

（3）某同學(xué)按照正確的操作得到如圖所示的紙帶。其中打O點(diǎn)時(shí)釋放重物，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)。該同學(xué)用刻度尺測(cè)量O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離分別為h1、h2、h3。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為f，重物質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g。則打下B點(diǎn)時(shí)重物的速度為 ，OB段動(dòng)能增加量為 ，重力勢(shì)能減少量為 。如果在誤差允許的范圍內(nèi)，動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。

（4）在實(shí)際驗(yàn)證的過(guò)程中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)動(dòng)能的增加量略小于重力勢(shì)能的減少量。導(dǎo)致這一問(wèn)題的出現(xiàn)，下面分析合理的是 。

A．所用重錘的質(zhì)量太大

B．重錘和紙帶下落時(shí)受到了空氣阻力和摩擦阻力

C．交流電的實(shí)際頻率大于50Hz

D．這一誤差為偶然誤差，多次實(shí)驗(yàn)即可減小誤差

Answer 1

【答案】（1）B；（2）D；（3），，mgh2 （4）B

【解析】試題分析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以直接記錄時(shí)間，不需要秒表測(cè)量時(shí)間，驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，兩端都有質(zhì)量，可以約去，不需要天平測(cè)量質(zhì)量．測(cè)量點(diǎn)跡間的距離運(yùn)用刻度尺，故選：B．

（2）若初速度為零，重錘的運(yùn)動(dòng)可以視為自由落體，則第一、二點(diǎn)間的距離大約2mm，而紙帶上第一個(gè)和第二個(gè)打點(diǎn)間的距離大約是5mm，可知初速度不為零，實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，故選：D．

（3）B 點(diǎn)的瞬時(shí)速度=，OB段動(dòng)能增加量為=，重力勢(shì)能的減小量△Ep=mgh2．

（4）在實(shí)際驗(yàn)證的過(guò)程中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)動(dòng)能的增加量略小于重力勢(shì)能的減少量，是因?yàn)橹劐N和紙帶下落時(shí)受到了空氣阻力和摩擦阻力，這一誤差為系統(tǒng)誤差．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．