Question

【題目】如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證機械能守恒定律．

①已準備的器材有打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需的器材是 ．

A．直流電源、天平及砝碼

B．直流電源、刻度尺

C．交流電源、天平及砝碼

D．交流電源、刻度尺

②安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示．圖中O點為打點起始點，且速度為零．選取紙帶上打出的連續點A、B、C、…作為計數點，測出其中E、F、G點距起始點O的距離分別為h1、h2、h3．已知重錘質量為m，當地重力加速度為g，計時器打點周期為T．為了驗證此實驗過程中機械能是否守恒，需要計算出從O點到F點的過程中，重錘重力勢能的減少量 ，動能的增加量 （用題中所給字母表示）．

③實驗結果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關于這個誤差下列說法正確的是 ．

A．該誤差屬于偶然誤差

B．該誤差屬于系統誤差

C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差

D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差

④某同學在實驗中發現重錘增加的動能略小于重錘減少的重力勢能，于是深入研究阻力f對本實驗的影響．他測出各計數點到起始點的距離h，并計算出各計數點的速度v，用實驗測得的數據繪制出v2-h圖線，如圖所示．圖象是一條直線，此直線斜率的物理含義是 （用數學表達式書寫，可能用到的物理量m、g、f）

Answer 1

【答案】①D ②，③ BD ④

【解析】試題分析：①打點計時器的工作電源是交流電源，在實驗中需要刻度尺測量紙帶上點與點間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點的距離，求出平均速度，從而可知瞬時速度．紙帶上相鄰兩計時點的時間間隔已知，所以不需要秒表．重錘的質量可以不測．故必需的儀器有D； 故選D．

②從打下O點到打下F點的過程中，重錘重力勢能的減少量△EP=mgh2．F點的瞬時速度：，則動能的增加量為：

③實驗結果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，這個誤差是系統誤差，無法避免，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差．故選BD．

④根據能量關系可知：mgh=mv2+fh得：，可知圖線的斜率等于