Question

（1）在“研究共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，可減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施有

 

A．兩個(gè)分力F₁、F₂間夾角要盡量大些
B．兩個(gè)分力F₁、F₂的大小要盡量大些
C．拉橡皮筋時(shí)，橡皮筋、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近圖板，并且平行于圖板
D．實(shí)驗(yàn)前，先把所用的兩個(gè)彈簧秤的鉤子相互鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動(dòng)，檢查讀數(shù)是否相同
（2）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，有交流（頻率為50Hz）和直流兩種輸出．重錘從高處由靜止開(kāi)始落下，拖動(dòng)紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①一同學(xué)按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
A．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；
B．按圖示的裝置安裝器件；
C．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；
D．先接通電源，后釋放懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；
E．換用紙帶，重復(fù)步驟D；
F．選取合適的紙帶；
G．測(cè)量所選紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；
H．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．
指出其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是

 

；操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是

 

．
②利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘的加速度數(shù)值．這位同學(xué)打出的紙帶如圖所示，A點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn)，0、1、2、3、4、5、6為連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，現(xiàn)測(cè)得s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆分別為4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm，請(qǐng)你根據(jù)這條紙帶推算此落體過(guò)程的加速度a為

 

m/s²．（保留三位有效數(shù)字）
③某同學(xué)根據(jù)第②問(wèn)求得的加速度數(shù)值計(jì)算重力勢(shì)能的變化量△E_P，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律定律．試分析其合理性．

 

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)要操作方便、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，盡量減小讀數(shù)的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，通過(guò)減小誤差的角度，確定操作的措施．
（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量可測(cè)可不測(cè)．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源．
根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量△x=aT²，運(yùn)用逐差法求出加速度的大�。�因?yàn)樽枇ψ饔茫�求出的加速度與當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度不等，不能用該加速度求解重力�?shì)能的變化量．

解答：解：（1）A、兩個(gè)分力F₁、F₂間夾角應(yīng)適當(dāng)大些．故A錯(cuò)誤．
B、為了減小誤差，拉力的大小盡量大些．故B正確．
C、拉橡皮筋時(shí)，橡皮筋、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近圖板，并且平行于圖板．故C正確．
D、實(shí)驗(yàn)前，先把所用的兩個(gè)彈簧秤的鉤子相互鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動(dòng)，檢查讀數(shù)是否相同．故D正確．
（2）①在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，需要驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能減小量是否相等，質(zhì)量可測(cè)可不測(cè)，所以沒(méi)必要用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，不能接直流電源．故不必要的步驟是A，操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是C．
②根據(jù)逐差法得，a=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

，代入數(shù)據(jù)解得a=9.58m/s²．
③不合理．由于阻力的存在，第（2）問(wèn)中求得的結(jié)果不是當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度，不能用它�?lái)計(jì)算重力勢(shì)能的改變量．
故答案為：（1）BCD
（2）（1）A，C　　　　�。�2）9.58
（3）不合理．由于阻力的存在，第（2）問(wèn)中求得的結(jié)果不是當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度，不能用它�?lái)計(jì)算重力勢(shì)能的改變量．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，通過(guò)原理進(jìn)行分析誤差．