Question

【題目】如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律。

(1)對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是__________.

A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正打點計時器

C.精確測量出重物的質(zhì)量接電源

D.用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物

(2)某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中0點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_______.

A.OA、AD和EG的長度 B.OC、BC和CD的長度

C.AC、CF和EG的長度 D.CF、BD和EG的長度

Answer 1

【答案】 （1）AB； （2）BD

【解析】（1）實驗供選擇的重物應該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，從而減小實驗誤差，故A正確．為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，這樣可以減小紙帶與限位孔的摩擦，從而減小實驗誤差，故B正確．因為實驗中比較的是mgh與的大小關系，故m可約去，不需要測量重錘的質(zhì)量，對減小實驗誤差沒有影響，故C錯誤．實驗時，先接通打點計時器電源再放手松開紙帶，對減小實驗誤差沒有影響，故D錯誤．選AB.

（2）根據(jù)這段時間內(nèi)的平均速度等于中時刻瞬時速度，結合動能與重力勢能表達式.A、當知道OA、AD和EG的長度時，只有求得F點與BC的中點的瞬時速度，從而確定兩者的動能變化，卻無法求解重力勢能的變化，故A錯誤；B、當知道OC、BC和CD的長度時，同理，依據(jù)BC和CD的長度，可求得C點的瞬時速度，從而求得O到C點的動能變化，因知道OC間距，則可求得重力勢能的變化，可以驗證機械能守恒，故B正確；當AC、CF和EG的長度時，依據(jù)AC和EG長度，只能求得B點與F點的瞬時速度，從而求得動能的變化，而BF間距不知道，則無法驗證機械能守恒，故C錯誤；當知道BD、CF和EG的長度時，依據(jù)BD和EG的長度，可分別求得C點與F點的瞬時速度，從而求得動能的變化，再由CF確定重力勢能的變化，進而得以驗證機械能守恒，故D正確；選BD.