Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。繞過定滑輪的細(xì)線連接物塊A和B，A和B的質(zhì)量相同，B上套有一鐵環(huán)C，A的下端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開始時(shí)固定物塊A，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz。

(1)接通電源，再釋放物塊A，物塊B在下落過程中穿過圓環(huán)D時(shí)，鐵環(huán)C與B分離落到圓環(huán)D上.如圖是該過程打出的一條紙帶，已測出了紙帶上離第一個(gè)點(diǎn)O較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。由紙帶可知，鐵環(huán)C運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)D處時(shí)的速度大小為v=______m/s（保留3位有效數(shù)字）.

(2)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，還需要測量的物理量為__________。

A．開始時(shí)，鐵環(huán)C和圓環(huán)D間的高度差h

B．鐵環(huán)C的質(zhì)量mC

C．物塊A和B的質(zhì)量mA、mB

D．鐵環(huán)C運(yùn)動(dòng)到D所用的時(shí)間t

(3)實(shí)驗(yàn)只要驗(yàn)證表達(dá)式____________（用(1)問中的v和(2)問中所測量的物理量的符號(hào)表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則機(jī)械能守恒得到驗(yàn)證.在實(shí)驗(yàn)中存在誤差的原因有哪些？（至少寫出一條）_______________.

Answer 1

【答案】2.01 A、B、C ①由于空氣的阻礙作用；②紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦作用；③紙帶的重力影響

【解析】

(1)A和B的質(zhì)量相同，那么鐵環(huán)C運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)D處后，AB做勻速直線，根據(jù)，即可求解；(2)選取整體系統(tǒng)，要驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則必須滿足只有重力做功，即可判定.

(1)鐵環(huán)C運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)D處時(shí)的速度大小即為鐵環(huán)被擋住后，A、B勻速運(yùn)動(dòng)的速度，由紙帶可以求得：

(2)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，鐵環(huán)C從開始下落到運(yùn)動(dòng)到D處過程中，有：，

由于A、B質(zhì)量相等，因此要驗(yàn)證的表達(dá)式為，因此還需要測量的量為ABC.

(3)主要的誤差來源有：①由于空氣的阻礙作用；②紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦作用；③紙帶的重力影響.