Question

【題目】圖示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置

（1）對于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______

A．精確測量出重物的質(zhì)量

B．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

C．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正

D．用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物

（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50 Hz的交流電源上，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(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有__________

A．OC、BC和CD的長度 B．OA、AD和EG的長度

C．BD、CF和EG的長度 D．AC、BD和EG的長度

Answer 1

【答案】BC AC

【解析】

（1）因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去，不需要測量重錘的質(zhì)量，對減小實(shí)驗(yàn)誤差沒有影響，故A錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對密度較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，故B正確。為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，這樣可以減小紙帶與限位孔的摩擦，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，故C正確。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放手松開紙帶，對減小實(shí)驗(yàn)誤差沒有影響，故D錯(cuò)誤；故選BC.

（2）根據(jù)這段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中時(shí)刻瞬時(shí)速度，結(jié)合動(dòng)能與重力勢能表達(dá)式，當(dāng)有OC、BC和CD的長度時(shí)，依據(jù)BC和CD的長度，可求得C點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得O到C點(diǎn)的動(dòng)能變化，因知道OC間距，則可求得重力勢能的變化，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故A正確；當(dāng)OA、AD和EG的長度時(shí)，只有求得F點(diǎn)與BC的中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而確定兩者的動(dòng)能變化，卻無法求解重力勢能的變化，故B錯(cuò)誤；當(dāng)BD、CF和EG的長度時(shí)，依據(jù)BD和EG的長度，可分別求得C點(diǎn)與F點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得動(dòng)能的變化，再由CF確定重力勢能的變化，進(jìn)而得以驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故C正確；當(dāng)AC、BD和EG的長度時(shí)，依據(jù)AC和EG長度，只能求得B點(diǎn)與F點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求得動(dòng)能的變化，而BF間距不知道，則無法驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤；故選AC.