Question

【题目】某实验小组利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律，图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，已知打点计吋器毎隔0.02s打一个点。

(1)本实验中你需要的器材是______

A.天平和砝码

B.刻度尺

C.秒表

D.交流电源

(2)可以判断，重物是与纸帶的______端(填“左”或“右”)相连;

(3)若在纸帶上测出，则可以计算出打下记数点时的速度______ (计算结果保留三位有效数字)，若数据也已测出，则使用还需测出物理量为______

(4)在实际测量中，重物下落过程中増加的动能始终略______重力势能(填“大于”或“小于”)，这样产生的误差属于______（选填“偶然误差”或“系统误差”）

Answer 1

【答案】（1）BD； （2）左； （3）1.20 AB间距离； （4）小于 系统误差

【解析】

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，为验证减小的重力势能与增加的动能是否相等，还需要知道下降的高度；由于阻力做功，导致减小的重力势能比增加的动能还大．

（1）“验证机械能守恒定律”的实验中除所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要交流电源和毫米刻度尺，重物的质量可以约去，因此不需要天平与砝码，由于打点计时器可以计时，因此不需要秒表，故还需要是BD．
（2）依据纸带的点间距，可知重物是与纸带的左相连；
（3）依据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则有：；若x1数据也已测出，同理，可求得A的瞬时速度，为验证机械能是否守恒，则还需要测量AB间距，从而可算得，减小的重力势能与增加的动能是否相等．
（4）由于系统误差，存在阻力做功，导致计算结果中重物下落过程中增加的动能始终略小于减少的重力势能；