Question

【題目】小明利用如圖裝置用于驗證機械能守恒定律。將電磁鐵固定在鐵架臺上，一塊長度為d的小鐵片受到電磁鐵的吸引靜止于A點，將光電門固定在A的正下方B處。調整光電門位置，可改變小鐵片下落高度h。記錄小鐵片每次下落的高度h和計時器示數t，計算并比較小鐵片在釋放點A和點B之間的勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk，就能驗證機械能是否守恒。

取作為小鐵片經過光電門時速度。d為小鐵片長度，t為小鐵片經過光電門的擋光時間，可由計時器測出。

（1）用計算小鐵片動能變化的大小，用刻度尺測量小鐵片長度d，示數如題圖所示，其讀數為________cm．某次測量中，計時器的示數為0．0150 s，則小鐵片通過光電門時速度為v1=_________m/s．

（2）v1相比小鐵片中心通過光電門時速度v2 ___（選填偏大，偏小）

（3）整理實驗數據時發現的ΔEp與ΔEk不完全相等。小明分析原因如下：

①空氣阻力；

②小鐵片通過光電門時中間時刻和中間位置速度不相等；

③長度d值的測量；以上原因屬于系統誤差的是 （選填序號）。

Answer 1

【答案】（1）1．50 , 1m/s （2）偏小 （3）①②

【解析】試題分析:（1）刻度尺讀數的方法，需估讀一位，所以讀數為1．50cm；某次測量中，計時器的示數為0．0150s，則鋼球的速度為：．

（2）由勻變速直線運動的推論知v1即為中間時刻的瞬時速度，v2為中間位置的速度，勻變速直線運動都有．

（3）偶然誤差是人為因素造成的，結果會不確定偏大或偏小，如操作、讀數，③屬于此類；系統誤差是實驗原理具有的缺陷，結果出現一致性偏差，如①和②．