Question

【題目】如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是__________.

A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.精確測(cè)量出重物的質(zhì)量接電源

D.用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物

(2)某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中0點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有_______.

A.OA、AD和EG的長(zhǎng)度 B.OC、BC和CD的長(zhǎng)度

C.AC、CF和EG的長(zhǎng)度 D.CF、BD和EG的長(zhǎng)度

Answer 1

【答案】 （1）AB； （2）BD

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對(duì)質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確．為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，這樣可以減小紙帶與限位孔的摩擦，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，故B正確．因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中比較的是mgh與的大小關(guān)系，故m可約去，不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量，對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差沒有影響，故C錯(cuò)誤．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放手松開紙帶，對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差沒有影響，故D錯(cuò)誤．選AB.

（2）根據(jù)這段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中時(shí)刻瞬時(shí)速度，結(jié)合動(dòng)能與重力勢(shì)能表達(dá)式.A、當(dāng)知道OA、AD和EG的長(zhǎng)度時(shí)，只有求得F點(diǎn)與BC的中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而確定兩者的動(dòng)能變化，卻無法求解重力勢(shì)能的變化，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)知道OC、BC和CD的長(zhǎng)度時(shí)，同理，依據(jù)BC和CD的長(zhǎng)度，可求得C點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得O到C點(diǎn)的動(dòng)能變化，因知道OC間距，則可求得重力勢(shì)能的變化，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故B正確；當(dāng)AC、CF和EG的長(zhǎng)度時(shí)，依據(jù)AC和EG長(zhǎng)度，只能求得B點(diǎn)與F點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得動(dòng)能的變化，而BF間距不知道，則無法驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤；當(dāng)知道BD、CF和EG的長(zhǎng)度時(shí)，依據(jù)BD和EG的長(zhǎng)度，可分別求得C點(diǎn)與F點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得動(dòng)能的變化，再由CF確定重力勢(shì)能的變化，進(jìn)而得以驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D正確；選BD.