Question

(18分）進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：
（1）現(xiàn)有以下器材：帶鐵夾的鐵架臺，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及復(fù)寫紙、紙帶，導(dǎo)線，還需要的器材是______________________、______________________、______________________；
（2）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(shí)器對紙帶的阻力
B．測量紙帶上的點(diǎn)距時(shí)存在的誤差
C．測量點(diǎn)距時(shí)，將6個(gè)點(diǎn)誤計(jì)為7個(gè)點(diǎn)
D．用秒表測量下落時(shí)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
（3）選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電。用刻度尺測得OA=12.41cm，OB=19.10cm，OC=27.29cm， 在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m/s² 。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢能比開始下落時(shí)減少了__________J；此時(shí)重物的動能比開始下落時(shí)增加了__________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_____________________________________。

（4）乙同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如上圖的圖線。圖線的斜率數(shù)值上近似等于(填代號)__________
A．3.60           B．9.80           C．4.90
圖線未過原點(diǎn)O的原因是________________________________________________ 。

Answer 1

（1）刻度尺（1分）；帶鐵夾的重物（1分）；低壓交流電源（1分）；
（2）AE（2分）；B（2分）
（3）1.87 （2分）；1.73 （2分）；在誤差允許范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒（2分）  
（4）B（2分）；操作中先釋放重物，再接通（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）電源（3分）

試題分析：（1）要使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，需要交流電源；要是紙帶下落還需要帶夾子的重錘；要測量計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離還需要刻度尺。（2）系統(tǒng)誤差是實(shí)驗(yàn)器材或者系統(tǒng)帶來的無法避免的誤差，即A、E選項(xiàng)；偶然誤差是認(rèn)為造成的誤差，即選項(xiàng)B，而C、D選項(xiàng)屬于測量上的錯誤。（3）OB距離為19.10cm，減少的重力勢能為：，B點(diǎn)的速度為：，從O點(diǎn)到B點(diǎn)增加的動能為：，即在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒。（4）由于有：，即，則圖像斜率為重力加速度，所以選擇B選項(xiàng)；當(dāng)h=0時(shí)速度不為0，即打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作之前就紙帶就已經(jīng)具有速度，則可能先釋放紙袋在啟動打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。