Question

【题目】用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，已知打点计时器打点频率f=50Hz.

(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是___________(填选项前的字母)

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物，先释放重物,后接通电源

(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示，打下的第一个点标记为O，选择点迹清晰且便于测量的连续5个点，标为A、B、C、D、E，测出A、C、E到O点的距离分别为d1=9.51 cm、d2=15.71 cm、d3=23.47 cm.重物质量为0.5 kg，当地重力加速度g=9.80 m/s2.现选取重物在OC段的运动进行数据处理，则OC段重力势能减少量为____________J，动能增加量为______________J.(计算结果均保留两位有效数字)，

(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差，下列说法正确的是_____(填选项前的字母)

A.该误差属于偶然误差

B.该误差属于系统误差

C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差

D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差

Answer 1

【答案】AB 0.77J 0.76J BD

【解析】

（1）实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故A正确；为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，故B正确；因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，对减小实验误差没有影响，故C错误；实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，对减小实验误差没有影响，故D错误。所以AB正确，CD错误。

（2）由题意可得物体由O到C的过程中，重物高度下降了：d2=15.71cm，故重力势能的减小量：△EP=mg△h=0.5×9.8×0.1571J≈0.77J；C点速度为：，动能增加量。

（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法避免，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，故BD正确，AC错误。