Question

【題目】某實驗小組用如圖所示的裝置，做驗證機械能守恒定律的實驗。當地重力加速度為：

(1)電磁鐵通過鐵夾固定在鐵架臺上，給電磁鐵通電，小球被吸在電磁鐵下方（光電門的正上方）。電磁鐵斷電，小球由靜止釋放，測得小球通過光電門所用時間為，測得小球直徑為，電磁鐵下表面到光電門的距離為，根據測得數值，得到表達式_______（用已知和測得的物理量表示）在誤差允許的范圍內成立，則機械能守恒定律得到驗證；

(2)若保持電磁鐵位置不變，改變光電門的位置，重復上述實驗，得到多組及小球通過光電門的時間，為了能通過圖像直觀地得到實驗結果，需要作出_____（填“”“”“”或“”）圖像，當圖像是一條過原點的傾斜直線時，且在誤差允許的范圍內，斜率等于___________（用已知和測得的物理量表示），則機械能守恒定律得到驗證；

(3)下列措施可以減小實驗誤差的是______。

A.選用直徑較小，質量較大的小球 B.選用直徑較大，質量較大的小球

C.電磁鐵下表面到光電門的距離適當大些 D.盡量讓小球球心通過光電門

Answer 1

【答案】 ACD

【解析】

(1)[1]由機械能守恒有

故要驗證的表達式為。

(2)[2][3]由得

即為了直觀地得到實驗結果，應作圖像，在誤差允許的范圍內圖像的斜率為，則機械能守恒定律得到驗證。

(3)[4]

AB．為了減少實驗誤差，應選用質量大、體積小的小球，選項A正確，選項B錯誤；

CD．電磁鐵下表面到光電門的距離適當大些可以減小長度及速度測量的誤差，盡量讓小球球心通過光電門，減小因小球遮光長度不是直徑引起的誤差，選項C、D正確。

故填ACD。