题目内容

(18分)进行“验证机械能守恒定律”的实验:
(1)现有以下器材:带铁夹的铁架台,打点计时器以及复写纸、纸带,导线,还需要的器材是______________________、______________________、______________________;
(2)下列选项中,属于系统误差的是(        );属于偶然误差的是(        );
A.打点计时器对纸带的阻力
B.测量纸带上的点距时存在的误差
C.测量点距时,将6个点误计为7个点
D.用秒表测量下落时间,由公式算出重物下落的高度
E.重物和纸带下落过程中受到空气阻力
(3)选出一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=19.10cm,OC=27.29cm, 在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重物的质量为1.00kg,取g=9.80m/s甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了__________J;此时重物的动能比开始下落时增加了__________J。(结果均保留三位有效数字)。 实验结论是_____________________________________。

(4)乙同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如上图的图线。图线的斜率数值上近似等于(填代号)__________
A.3.60           B.9.80           C.4.90
图线未过原点O的原因是________________________________________________ 。
(1)刻度尺(1分);带铁夹的重物(1分);低压交流电源(1分);
(2)AE(2分);B(2分)
(3)1.87 (2分);1.73 (2分);在误差允许范围内,重物的机械能守恒(2分)  
(4)B(2分);操作中先释放重物,再接通(打点计时器)电源(3分)

试题分析:(1)要使打点计时器工作,需要交流电源;要是纸带下落还需要带夹子的重锤;要测量计数点的距离还需要刻度尺。(2)系统误差是实验器材或者系统带来的无法避免的误差,即A、E选项;偶然误差是认为造成的误差,即选项B,而C、D选项属于测量上的错误。(3)OB距离为19.10cm,减少的重力势能为:,B点的速度为:,从O点到B点增加的动能为:,即在实验误差允许的范围内,机械能守恒。(4)由于有:,即,则图像斜率为重力加速度,所以选择B选项;当h=0时速度不为0,即打点计时器工作之前就纸带就已经具有速度,则可能先释放纸袋在启动打点计时器。
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