题目内容
【题目】小明利用如图装置用于验证机械能守恒定律。将电磁铁固定在铁架台上,一块长度为d的小铁片受到电磁铁的吸引静止于A点,将光电门固定在A的正下方B处。调整光电门位置,可改变小铁片下落高度h。记录小铁片每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较小铁片在释放点A和点B之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk,就能验证机械能是否守恒。
取作为小铁片经过光电门时速度。d为小铁片长度,t为小铁片经过光电门的挡光时间,可由计时器测出。
(1)用计算小铁片动能变化的大小,用刻度尺测量小铁片长度d,示数如题图所示,其读数为________cm.某次测量中,计时器的示数为0.0150 s,则小铁片通过光电门时速度为v1=_________m/s.
(2)v1相比小铁片中心通过光电门时速度v2 ___(选填偏大,偏小)
(3)整理实验数据时发现的ΔEp与ΔEk不完全相等。小明分析原因如下:
①空气阻力;
②小铁片通过光电门时中间时刻和中间位置速度不相等;
③长度d值的测量;以上原因属于系统误差的是 (选填序号)。
【答案】(1)1.50 , 1m/s (2)偏小 (3)①②
【解析】试题分析:(1)刻度尺读数的方法,需估读一位,所以读数为1.50cm;某次测量中,计时器的示数为0.0150s,则钢球的速度为:.
(2)由匀变速直线运动的推论知v1即为中间时刻的瞬时速度,v2为中间位置的速度,匀变速直线运动都有.
(3)偶然误差是人为因素造成的,结果会不确定偏大或偏小,如操作、读数,③属于此类;系统误差是实验原理具有的缺陷,结果出现一致性偏差,如①和②.
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