Question

【題目】小明利用如圖裝置用于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。將電磁鐵固定在鐵架臺(tái)上，一塊長度為d的小鐵片受到電磁鐵的吸引靜止于A點(diǎn)，將光電門固定在A的正下方B處。調(diào)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(jì)時(shí)器示數(shù)t，計(jì)算并比較小鐵片在釋放點(diǎn)A和點(diǎn)B之間的勢能變化大小ΔEp與動(dòng)能變化大小ΔEk，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。

取作為小鐵片經(jīng)過光電門時(shí)速度。d為小鐵片長度，t為小鐵片經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間，可由計(jì)時(shí)器測出。

（1）用計(jì)算小鐵片動(dòng)能變化的大小，用刻度尺測量小鐵片長度d，示數(shù)如題圖所示，其讀數(shù)為________cm．某次測量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0．0150 s，則小鐵片通過光電門時(shí)速度為v1=_________m/s．

（2）v1相比小鐵片中心通過光電門時(shí)速度v2 ___（選填偏大，偏小）

（3）整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)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(shí)中間時(shí)刻和中間位置速度不相等；

③長度d值的測量；以上原因?qū)儆谙到y(tǒng)誤差的是 （選填序號(hào)）。

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(shù)的方法，需估讀一位，所以讀數(shù)為1．50cm；某次測量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0．0150s，則鋼球的速度為：．

（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論知v1即為中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，v2為中間位置的速度，勻變速直線運(yùn)動(dòng)都有．

（3）偶然誤差是人為因素造成的，結(jié)果會(huì)不確定偏大或偏小，如操作、讀數(shù)，③屬于此類；系統(tǒng)誤差是實(shí)驗(yàn)原理具有的缺陷，結(jié)果出現(xiàn)一致性偏差，如①和②．