Question

【题目】某同学用如图甲所示装置验证系统机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线连接物块A和B，A和B的质量相同，B上套有一铁环C，A的下端与穿过打点计时器的纸带相连。开始时固定物块A，当地的重力加速度为g，打点计时器所接交流电的频率为50Hz。

（1）接通电源，再释放物块A，物块B在下落过程中穿过圆环D时，铁环C与B分离落到圆环D上。图乙是该过程打出的一条纸带，已测出了纸带上离第一个点O较远的一些点到O点的距离。由纸带可知，铁环C运动到圆环D处时的速度大小为v=______m/s（保留3位有效数字）

（2）要验证机械能守恒，还需要测量的物理量为__________。

A．开始时，铁环C和圆环D间的高度差h

B．开始时物块B离地面的高度hB

C．物块A和B的质量mA、mB 及铁环C的质量mC

D．铁环C运动到D所用的时间t

（3）实验只要验证表达式______________________[用（1）问中的v和（2）问中所测量的物理量的符号表示]在误差允许的范围内成立，则机械能守恒得到验证。

在实验中存在误差的原因有哪些？（至少写出一条）____________________________

Answer 1

【答案】2.01 AC ①由于空气的阻碍作用；②纸带和打点计时器的摩擦作用；③纸带的重力影响

【解析】

结合匀速运动时的位移和时间求出B刚穿过D时的速度大小。根据题意应用机械能守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后分析答题；由于存在阻力，会对实验造成误差．

（1）铁环C运动到圆环D处时的速度大小即为铁环被挡住后，A、B匀速运动的速度，由纸带可以求得；
（2）要验证机械能守恒，铁环C从开始下落到运动到D处过程中，有：，由于A、B质量相等，因此要验证的表达式为：，实验需要测量：开始时，铁环C和圆环D间的高度差h，铁环C的质量mC，物块A和B的质量mA、mB，故选：AC；
（3）由（2）可知，实验需要验证的表达式为；

实验中存在误差有：①由于空气的阻力作用；②纸带和打点计时器的摩擦作用；③纸带的重力影响．