Question

一同學(xué)利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時情形如圖甲所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng)?shù)牡胤降牡胤剑浩湟?u>                     其二                                              

(2)該同學(xué)經(jīng)修改錯誤并正確操作，得到如圖乙所示的紙帶（A、B、C、D、E均為相鄰的打點(diǎn)），測出A、C間的距離為14.77cm，點(diǎn)C、E間的距離為16.33cm．已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?0m/s²，電源的頻率為50HZ，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算打C點(diǎn)時重物的速度為          1.55m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．若重錘質(zhì)量為m=1.0kg，設(shè)重錘所受阻力大小不變．在從A下落到E的過程中，阻力大小為           N，

(3)在實(shí)驗(yàn)過程中，不可避免存在誤差，下列選項(xiàng)中，屬于系統(tǒng)誤差的是（    ）；屬于偶然誤差的是（   ）；

A．打點(diǎn)計(jì)時器對紙帶的阻力    

B．測量紙帶上的點(diǎn)距時存在的誤差

C．測量點(diǎn)距時，將6個點(diǎn)誤計(jì)為7個點(diǎn)

D．用秒表測量下落時間，由公式  算出重物下落的高度

E．重物和紙帶下落過程中受到空氣阻力

Answer 1

【答案】(1) 打點(diǎn)計(jì)時器接了直流電，重物離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)  

(2) 3.9m/s    0.25N   （3）AE     B

【解析】

（1）①打點(diǎn)計(jì)時器接了直流電；②重物離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)．

（2）每兩個點(diǎn)之間有一個計(jì)時點(diǎn)，則相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T=0.04s．

利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：

根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得：，

物體下落的加速度，

根據(jù)牛頓第二定律可以得到mg-f=ma，

所以

（3）A、打點(diǎn)計(jì)時器對紙帶的阻力會使物體重力勢能的減小量大于物體動能的增加量，打點(diǎn)計(jì)時器對紙帶的阻力不可避免，只能減小，所以它是系統(tǒng)誤差；

B、測量紙帶上的點(diǎn)距時存在的誤差帶有一定的偶然性，與測量的人、測量的方法等有關(guān)，屬于偶然誤差；

C．測量點(diǎn)距時，將6個點(diǎn)誤計(jì)為7個點(diǎn)屬于計(jì)算過程的錯誤，不屬于誤差．

D．該實(shí)驗(yàn)中，不用秒表測量下落時間，也不是使用公式算出重物下落的高度．該選項(xiàng)與題目的要求無關(guān)．

E．重物和紙帶下落過程中受到空氣阻力會使物體重力勢能的減小量大于物體動能的增加量，是實(shí)驗(yàn)的原理中的一種缺陷，所以它是系統(tǒng)誤差；

屬于系統(tǒng)誤差的是AE；屬于偶然誤差的是B。

【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律