Question

【題目】如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接_______電源

A.學(xué)生電源（6伏直流）

B.學(xué)生電源（6伏交流）

C.220伏交流電源

②對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作正確的是_______

A．本實(shí)驗(yàn)需要精確測(cè)量出重物的質(zhì)量

B．用手托穩(wěn)重物，先接通電源后，再撒手釋放重物

C．本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是有阻力，導(dǎo)致重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量

D．用本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒需要已知當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>

③某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(zhǎng)，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出， 利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有_________

A．OD、CE長(zhǎng)度

B．AC、EG和BF的長(zhǎng)度

C．BD、BF和EG的長(zhǎng)度

D．AC、BD和EG的長(zhǎng)度

Answer 1

【答案】C C ABC

【解析】

①[1]驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置使用的是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故應(yīng)選220V的交流電源，故C正確，AB錯(cuò)誤。

故選C。

②[2] A．因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中比較的是mgh、的大小關(guān)系，故m可約去，不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量，對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差沒(méi)有影響，故A錯(cuò)誤；

B．用手托穩(wěn)重物，紙帶會(huì)彎曲，增大了摩擦，而應(yīng)手提著紙帶吊著重物靜止釋放，故B錯(cuò)誤；

C．實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，是系統(tǒng)誤差而無(wú)法消除，可以通過(guò)減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來(lái)減小該誤差，故C正確；

D．本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的表達(dá)式為

可通過(guò)分析圖像是否為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，則當(dāng)?shù)刂亓�加速度可以未知，故D錯(cuò)誤。

故選C。

③[3]A．CE長(zhǎng)度可計(jì)算出D點(diǎn)的瞬時(shí)速度，知OD長(zhǎng)度，則可驗(yàn)證OD段的機(jī)械能是否守恒，故A正確；

B．AC、EG兩段可算出B點(diǎn)和F點(diǎn)的瞬時(shí)速度，結(jié)合BF的長(zhǎng)度，可驗(yàn)證BF段的機(jī)械能是否守恒，故B正確；

C．當(dāng)知道BD、BF和EG的長(zhǎng)度時(shí)，由BF和EG的長(zhǎng)度，可以得到D點(diǎn)和F點(diǎn)的速度，從而求出D點(diǎn)到F點(diǎn)的動(dòng)能變化量；由BD、BF的長(zhǎng)度相減可以得到DF的長(zhǎng)度，知道DF的長(zhǎng)度，可以求出D點(diǎn)到F點(diǎn)重力勢(shì)能的變化量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故C正確；

D．當(dāng)知道AC、BD和EG的長(zhǎng)度時(shí)，可以分別求出B點(diǎn)、C點(diǎn)和F點(diǎn)的速度，但無(wú)法求出三個(gè)點(diǎn)的長(zhǎng)度，不能驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤。

故選ABC。