Question

【題目】某實驗小組利用圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律，圖乙是該實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，已知打點計吋器毎隔0.02s打一個點。

(1)本實驗中你需要的器材是______

A.天平和砝碼

B.刻度尺

C.秒表

D.交流電源

(2)可以判斷，重物是與紙帶的______端(填“左”或“右”)相連;

(3)若在紙帶上測出，則可以計算出打下記數(shù)點時的速度______ (計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，若數(shù)據(jù)也已測出，則使用還需測出物理量為______

(4)在實際測量中，重物下落過程中増加的動能始終略______重力勢能(填“大于”或“小于”)，這樣產(chǎn)生的誤差屬于______（選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）

Answer 1

【答案】（1）BD； （2）左； （3）1.20 AB間距離； （4）小于 系統(tǒng)誤差

【解析】

解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，為驗證減小的重力勢能與增加的動能是否相等，還需要知道下降的高度；由于阻力做功，導(dǎo)致減小的重力勢能比增加的動能還大．

（1）“驗證機械能守恒定律”的實驗中除所需的打點計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物，此外還需要交流電源和毫米刻度尺，重物的質(zhì)量可以約去，因此不需要天平與砝碼，由于打點計時器可以計時，因此不需要秒表，故還需要是BD．
（2）依據(jù)紙帶的點間距，可知重物是與紙帶的左相連；
（3）依據(jù)勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，則有：；若x1數(shù)據(jù)也已測出，同理，可求得A的瞬時速度，為驗證機械能是否守恒，則還需要測量AB間距，從而可算得，減小的重力勢能與增加的動能是否相等．
（4）由于系統(tǒng)誤差，存在阻力做功，導(dǎo)致計算結(jié)果中重物下落過程中增加的動能始終略小于減少的重力勢能；