Question

【题目】如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律

（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_____

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，释放重物后，再接通电源

（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。

A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度

C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EC的长度

（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_____

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．可以通过消除空气阻力和摩擦阻力的影响来消除该误差

（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图中的哪一个_____。

Answer 1

【答案】AB B B B

【解析】

第一空.A、重物选用质量和密度较大的金属锤，这样能减少空气阻力的影响，从而减小实验误差，A正确；

B、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，两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小实验误差，B正确；

C、因为在实验中比较的是的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，C错误；

D、因为纸带运动过程很短暂，释放重物前，应先接通电源，否则打出的点迹过少，影响实验数据的采集，D错误。

第二空.要能验证机械能守恒定律，需求解出一个计时点的速度，和从O点到该点的距离，而在计算计时点的速度时，是利用匀变速直线运动过程中某一段的中间时刻的速度等于该段的平均速度来求解的。

A、当知道OA、AD和EG的长度时，无法算出任何一点的速度，A错误；

B、当知道OC、BC和CD的长度时，能求出C点的速度，从求出O到C点的动能变化量，知道OC的长度，可以求出O到C重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，B正确；

C、当知道BD、CF和EG的长度，无法算出任何一点的速度，故C错误；

D、当知道AC、BD和EC的长度，无法算出任何一点的速度，故D错误；

第三空.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，无法消除，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，ACD错误，B正确。

第四空.若实验中重锤所受阻力不可忽略，根据动能定理得，解得，即当时，根据数学知识知B图正确。