题目内容

16．如图甲所示是用落体法探究重力势能变化量与动能变化量之间关系的实验装置．
（1）下列说法中正确的是D．
A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，误差就越小
B．实验时必须称出重物的质量
C．纸带上第1、2两点间距若不接近2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大
D．处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹

（2）某同学在实验中，用质量为0.50kg 的重物拖着纸带由静止开始下落，图乙是在下落过程中打点计时器打出的一条纸带．在纸带上选取三个相邻的计数点A、B、C，相邻计数点间的时间间隔T=0.08s，O恰好为重物开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图乙所示．当地的重力加速度g取9.80m/s2．计时器从记录点O到记录点B的过程中，重物的重力势能减少量为1.88 J，计时器记录点B时，重物的速率是2.74m/s．（结果均保留三位有效数字）

分析 （1）A、长度越短，虽摩擦力做功少，但测量长度产生误差较大；
B、等式两边的质量可以相互约去；
C、根据第1、2两点间距大于还是小于2mm，来确定误差偏大还是偏小；
D、计数点即为实际打的点；
（2）根据重物下降的高度求出重力势能的减小量，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B点速率．

解答 解：（1）A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，但要通过测量长度来求出变化的高度与瞬时速度，因此太短导致误差就越大，故A错误；
B．实验时，动能的增加量与重力势能的减小量，均含有质量，因此不需称出重物的质量，故B错误；
C．根据h=$\frac{1}{2}$gt2=$\frac{1}{2}$×10×（0.02）2=2mm，要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带，若纸带上第1、2两点间距大于2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差才一定较大，故C错误；
D．处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法，若采用计数点，是使测量长度变长，从而减小测量长度的误差，故D正确；
（2）重物重力势能的减小量△Ep=mgh=0.50×9.8×0.3829J=1.88J．
B点的速率等于AC段的平均速度，则vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.6333-0.1955}{2×0.08}$≈2.74m/s．
故答案为：（1）D；（2）1.88，2.74．

点评 正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等，会起到事半功倍的效果．通过该题理解验证性实验的特点，把握实验原理，提升实验能力，该题是考查基础实验知识的好题；
纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留．

练习册系列答案
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2．关于物体的重心，下列说法中正确的是（　　）
A．物体的重心就是物体上最重的点
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D．形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
7．如图所示，平板A长为L=5m，质量为M=5kg，放在水平桌面上，板右端与桌边相齐．在A上距其右端s=3m处放一物体B（可以看成质点），其质量m=2kg，已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.1，A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数都是μ2=0.2．原来系统静止．现在在板的右端施一大小一定的水平力F，作用一段时间后，将A从B下抽出，且恰使B最后恰停在右侧边缘．取g=10m/s2，求：
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11．真空中有两个点电荷，它们之间的相互作用力为F，若距离不变使它们的电量都加倍，则它们之间的相互作用力将变为4F；若电量不变使它们之间的距离加倍，则它们之间的相互作用力将变为$\frac{F}{4}$．
1．下列说法正确的是（　　）
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E．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
8．在突发流行性疾病期间，许多公共场合都使用一种非接触式的仪器快速测量体温，该仪器使用的传感器是（　　）
A．压力传感器B．红外线传感器C．声音传感器D．生物传感器
5．按如图的方式连接电路，当用某种紫光照射阴极K时，电路中的微安表有示数．则下列叙述正确的是（　　）
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6．在下列问题中，被选作研究对象的物体可以看成质点的有（　　）
A．体积、质量都极小的物体都能看成质点
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C．选门为研究对象，研究开门时的受力情况
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