Question

1．某实验小组使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”．

（1）关于本实验的叙述，正确的有A．
A．打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减小纸带下落过程中受到的阻力
B．需用天平测出重锤的质量
C．打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源
D．用手托着重锤，先闭合打点计时器的电源开关，然后释放重锤
E．打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式mg△h=$\frac{1}{2}$mv²来验证机械能是否守恒
F．验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
（2）如图2是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是BC

A．vN=gnT	B．vN=$\frac{{{x_n}+{x_{n+1}}}}{2T}$
C．vN=$\frac{{{d_{n+1}}-{d_{n-1}}}}{2T}$	D．vN=g（n-1）T

（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差，下列说法正确的是BD．
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差．

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．
（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小．
（3）重力势能的减小量略大于动能的增加量，是由于阻力的影响造成的，属于系统误差，可以通过减小阻力减小误差的影响．

解答 解：（1）A、打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减小纸带下落过程中受到的阻力，故A正确．
B、验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故B错误．
C、打点计时器用交流电源，故C错误．
D、实验时，不是用手托着重物，应用手提着纸带的上方，保持竖直，故D错误．
E、打出的纸带中，点迹清晰，运用公式mg△h=$\frac{1}{2}$mv²，必须是准确找出起始点，故E错误．
F、验证机械能是否守恒不需要确定零势能平面，故F错误．
故选：A．
（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得出瞬时速度的大小，即${v}_{N}=\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$或${v}_{N}=\frac{{d}_{n+1}-{d}_{n-1}}{2T}$求出瞬时速度的大小，不能根据v=gt求解瞬时速度，因为这样已经默认了机械能守恒，失去验证的意义，
故选：BC．
（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，是由于阻力的影响造成的，该误差无法避免，属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差．
故选：BD．
故答案为：（1）A；（2）BC；（3）BD．

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，知道阻力影响产生的误差无法避免，属于系统误差，不能消除，只能减小．