Question

【題目】如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律。該裝置中的打點計時器所接交流電源頻率是50Hz。

(1)對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的有_____。

A．精確測量出重物的質量

B．兩限位孔在同一豎直線上

C．重物選用質量和密度較大的金屬錘

D．釋放重物前，重物離打點計時器遠些

(2)按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。

①重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_____。

A．OA、OB和OG的長度

B．OD、OE和OF的長度

C．OA、BD和EG的長度

D．AC、BF和EG的長度

②用刻度尺測得圖中AB的距離是1.76cm，FG的距離是3.71cm，則可得當地的重力加速度是_____m/s2。（計算結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】BC BD 9.75

【解析】

(1)[1]A．因為在實驗中比較的是、的大小關系，故m可約去，不需要測量重錘的質量，對減小實驗誤差沒有影響，故A錯誤；

B．為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦，兩限位孔必須在同一豎直線上，這樣可以減小紙帶與限位孔的摩擦，從而減少摩擦阻力的影響，從而減小實驗誤差，故B正確；

C．實驗供選擇的重物應該是相對質量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，從而減小實驗誤差，故C正確；

D．釋放重物前，為更有效的利用紙帶，重物離打點計時器下端近些，故D錯誤。

故選BC。

(2)[2][3]A．當知道OA、OB和OG的長度時，不能求得各點的瞬時速度，從而不能確定兩者的動能變化，也無法求解重力勢能的變化，故A錯誤；

B．當知道OD、OE和OF的長度時，依據OD和OF的長度，可求得E點的瞬時速度，從而求得O到E點的動能變化，因知道OE間距，則可求得重力勢能的變化，可以驗證機械能守恒，故B正確；

C．當知道OA、BD和EG的長度時，不能求得各點的瞬時速度，從而不能確定兩者的動能變化，也無法求解重力勢能的變化，故C錯誤；

D．當知道AC、BF和EG的長度時，依據AC和EG的長度，只能求得B點與F點的瞬時速度，從而求得動能的變化，再由BF間距，則可驗證機械能守恒嗎，故D正確。

故選BD。

根據

代入解得