Question

如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平．回答下列問題
（1）為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有

AD

．（填入正確選項前的字母）
A、米尺    B、秒表    C、4～6V的直流電源    D、4～6V的交流電源
（2）實驗中誤差產生的原因有

紙帶與打點計時器之間有摩擦，用米尺測量紙帶上點的位置時讀數有誤差

．（寫出兩個原因）
（3）有4條用打點計時器（所用交流電頻率為50Hz）打出的紙帶 A、B、C、D，其中一條是做“驗證機械能守恒定律”實驗時打出的．為找出該紙帶，某同學在每條紙帶上取了點跡清晰的、連續的4個點，用刻度尺測出相鄰兩個點間距離依次為S₁、S₂、S₃．請你根據下列S₁、S₂、S₃的測量結果確定該紙帶為

C

．（已知當地的重力加速度為9.791m/s²）
A.61.0mm  65.8mm  70.7mm   B.41.2mm  45.1mm  53.0mm
C.49.6mm  53.5mm  57.3mm   D.60.5mm  60.6mm  u.61.0mm．

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．
我們要從儀器的使用和長度的測量去考慮器材．
在驗證機械能守恒定律實驗中物體是在豎直下落只受重力的情況下完成的，故可知下落的加速度，則由△x=gt²可找出符合條件的紙帶．

解答：解：（1）通過打點計時器計算時間，故不需要秒表，打點計時器應該與交流電源連接，需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離，故BC錯誤，AD正確．
故選AD．
（2）紙帶與打點計時器之間有摩擦，用米尺測量紙帶上點的位置時讀數有誤差，計算勢能變化時，選取始末兩點距離過近，交流電頻率不穩定．
（3）紙帶中打出的點符合相臨相等的條件，則可知相臨兩位移間應保證位移之差等于gt²=9.791×（0.02）²≈3.9mm；
A中位移之差分別為4.8mm，4.9mm；
B中位移之差為3.9mm，7.9mm；
C中位移之差為3.9mm，3.8mm；
D中位移之差為0.5mm，0.6mm；
故符合條件的為C；
故選C．
故答案為：（1）AD
（2）紙帶與打點計時器之間有摩擦；用米尺測量紙帶上點的位置時讀數有誤差．
（3）C

點評：對于誤差我們要分析為什么會存在誤差以及怎么減小誤差．其中減少紙帶與打點計時器之間有摩擦，我們打點計時器安裝時，面板要豎直．計算勢能變化時，選取始末兩點距離不能過近，減小讀數的相對誤差．
在分析實驗時應注意結合實驗的規律找出相應的物理規律進行分析！在驗證機械能守恒時物體做勻加速直線運動，故滿足勻加速直線運動的規律！