Question

（1）利用如圖1中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，松開紙帶，使重物下落．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列的小點(diǎn)．
①為了測(cè)試重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

 

．（ 填入正確選項(xiàng)前的字母）
A．天平    B．秒表    C．米尺
②若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度值，而�?shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理均無錯(cuò)誤，寫出一個(gè)你認(rèn)為可能引起此誤差的原因：

 

．

（2）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖2所示的（甲）或（乙）方案來進(jìn)行．
①兩種方案中，較理想的是

 

（填“甲”或“乙”）方案，理由是

 

；
②如圖2（丙）是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，圖中所標(biāo)的數(shù)據(jù)是相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，已知每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1S，則物體運(yùn)動(dòng)的加速度α=

 

m/s²，經(jīng)分析該紙帶是采用

 

（填“甲”或“乙”）實(shí)驗(yàn)方案得到的．

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
知道乙裝置中小車與斜面存在摩擦．
紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．

解答：解：（1）①根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at²，a=

△x

t2

，
為了測(cè)試重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：米尺，用來測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．
該實(shí)驗(yàn)中不需要天平，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔可以計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，所以也不需要秒表．
故選：C．
②若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹匚锛铀俣戎�，說明重物下落過程中除了受重力，還受到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的摩擦力．
（2）①乙裝置中小車與斜面存在摩擦，會(huì)產(chǎn)生較大誤差．故甲方案好些．機(jī)械能守恒的前提是只有重力做功，實(shí)際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越好．故甲方案好一些，因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力較小，誤差小，操作方便，實(shí)驗(yàn)器材少．
②由于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)位于之差不等，采用逐差法求解加速度．
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at²，a=

(xDE+xCD)-(xAB+xBC)

4t2

=

(21.50+16.70)-(11.90+7.10)

4×0．12

×10-2m/s²=4.8m/s²
該紙帶是采用乙實(shí)驗(yàn)方案得到的．因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小很多．
故答案為：（1）①C；②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間存在摩擦；
（2）①甲；因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力較小，誤差小，操作方便，實(shí)驗(yàn)器材少；②a=4.8；乙．

點(diǎn)評(píng)：清楚實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量，從中知道需要的儀器和多余的儀器．知道實(shí)驗(yàn)原理，清楚實(shí)際情況下存在的誤差．