Question

【题目】如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。

①打点计时器接_______电源

A.学生电源（6伏直流）

B.学生电源（6伏交流）

C.220伏交流电源

②对于该实验，下列操作正确的是_______

A．本实验需要精确测量出重物的质量

B．用手托稳重物，先接通电源后，再撒手释放重物

C．本实验的系统误差是有阻力，导致重力势能的减少量大于动能的增加量

D．用本实验验证机械能守恒需要已知当地重力加速度

③某实验小组利用上述装置将打点计时器接到 50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出， 利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_________

A．OD、CE长度

B．AC、EG和BF的长度

C．BD、BF和EG的长度

D．AC、BD和EG的长度

Answer 1

【答案】C C ABC

【解析】

①[1]验证机械能守恒定律的实验装置使用的是电火花打点计时器，故应选220V的交流电源，故C正确，AB错误。

故选C。

②[2] A．因为在实验中比较的是mgh、的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，对减小实验误差没有影响，故A错误；

B．用手托稳重物，纸带会弯曲，增大了摩擦，而应手提着纸带吊着重物静止释放，故B错误；

C．实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，是系统误差而无法消除，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，故C正确；

D．本实验验证的表达式为

可通过分析图像是否为过原点的倾斜直线来验证机械能守恒，则当地重力加速度可以未知，故D错误。

故选C。

③[3]A．CE长度可计算出D点的瞬时速度，知OD长度，则可验证OD段的机械能是否守恒，故A正确；

B．AC、EG两段可算出B点和F点的瞬时速度，结合BF的长度，可验证BF段的机械能是否守恒，故B正确；

C．当知道BD、BF和EG的长度时，由BF和EG的长度，可以得到D点和F点的速度，从而求出D点到F点的动能变化量；由BD、BF的长度相减可以得到DF的长度，知道DF的长度，可以求出D点到F点重力势能的变化量，即可验证机械能守恒，故C正确；

D．当知道AC、BD和EG的长度时，可以分别求出B点、C点和F点的速度，但无法求出三个点的长度，不能验证机械能守恒，故D错误。

故选ABC。