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。該裝置中的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源頻率是50Hz。

（1）對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是_____。

A．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量

B．兩限位孔在同一豎直線上

C．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

D．釋放重物前，重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下端遠(yuǎn)些

（2）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)。

①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．OA、OB和OG的長(zhǎng)度

B．OE、DE和EF的長(zhǎng)度

C．BD、BF和EG的長(zhǎng)度

D．AC、BF和EG的長(zhǎng)度

②用刻度尺測(cè)得圖中AB的距離是1.76cm，F(xiàn)G的距離是3.71cm，則可計(jì)得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>________m/s2。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 BC BD 9.75

【解析】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)誤差沒有影響，故A錯(cuò)誤．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(shí)驗(yàn)誤差，故B正確．實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對(duì)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(shí)驗(yàn)誤差，故C正確．釋放重物前，為更有效的利用紙帶，重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下端近些，故D錯(cuò)誤，故選BC。（2）當(dāng)知道 OA、OB和OG的長(zhǎng)度時(shí)，無法算出任何一點(diǎn)的事，故A不符合題意；當(dāng)知道OE、DE和EF的長(zhǎng)度時(shí)，利用DE和EF的長(zhǎng)度可以求出E點(diǎn)的速度，從求出O到E點(diǎn)的動(dòng)能變化量，知道OE的長(zhǎng)度，可以求出O到E重力勢(shì)能的變化量，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故B符合題意；當(dāng)知道BD、BF和EG的長(zhǎng)度時(shí)，由BD、BF的長(zhǎng)度可以求出E點(diǎn)的速度，但無法求出G點(diǎn)的速度，故無法求出E到G點(diǎn)的動(dòng)能變化量，故C不符合題意；當(dāng)知道AC、BF和EG的長(zhǎng)度時(shí)，可以分別求出B點(diǎn)和F點(diǎn)的速度，從而求B到F點(diǎn)的動(dòng)能變化量，知道BF的長(zhǎng)度，可以求出B到F點(diǎn)重力勢(shì)能的變化量，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D正確；故選BD。（3）根據(jù)，解得：。