Question

如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖.現有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平.回答下列問題

(1) (4分)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有______.(填入正確選項前的字母)
A.米尺    B.秒表    C.0～12V的直流電源    D.0～12V的交流電源
(2) (4分)實驗中誤差產生的原因有____                   __.(寫出兩個原因)
(3) (8分)在實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50赫。查得當地的重力加速度g＝9.80米/秒²。測得所用的重物的質量為1.00千克。實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作0，另選連續的4個點A、B、C、D作為測量的點。經測量知道A、B、C、D各點到0點的距離分別為62.99厘米、70.18厘米、77.76厘米、85.73厘米。根據以上數據，可知重物由0點運動到C點，重力勢能的減少量等于____焦，動能的增加量等于____焦(取3位有效數字)。

Answer 1

(16分)（1）(4分)AD（2）(4分)紙帶與打點計時器之間有摩擦，用米尺測量紙帶上點的位置時讀數有誤差，計算勢能變化時，選取始末兩點距離過近，交流電頻率不穩定。
(3) (8分)7.62;7.57

試題分析：（1）本實驗需要分析紙帶，所以得選A；打點計時器需要交流低壓電源，所以得選D
（2）紙帶與打點計時器之間有摩擦，用米尺測量紙帶上點的位置時讀數有誤差，計算勢能變化時，選取始末兩點距離過近，交流電頻率不穩定。
（3）重力勢能的減少量；，動能的增加量
點評：中等難度。本實驗速度不能用或計算，因為只要認為加速度為g，機械能當然守恒，即相當于用機械能守恒定律驗證機械能守恒定律，況且用口計算出的速度比實際值大，會得出機械能增加的錯誤結論，而因為摩擦阻力的影響，機械能應該減小，所以速度應從紙帶上直接測量計算．同樣的道理，重物下落的高度h，也只能用刻度尺直接測量，而能用或計算得到．