Question

9．如圖所示，是“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置圖，實驗中按實驗圖安裝好實驗器材，調整好儀器，接通打點計時器的電源，釋放紙帶，讓重物自由下落，打點計時器就會在紙帶上打出一系列的點，則：
（1）為了完成本實驗，除了圖中所給出的器材外，在下列器材中一定需要的是B
A．天平（帶砝碼）    B．米尺     C．直流電流     D．彈簧秤
（2）在該實驗中，下列說法中正確的是AB
A．在安裝打點計時器時，兩個限位孔一定要在同一豎直線上
B．測量重物下落的高度時，一定從起始點（靜止點）算起
C．在所選的紙帶中，第1、2點間的距離接近2cm
D．只要數出第1個點到第n（n＞1）個點間的時間間隔（n-1）T，那么，就可以用v=g（n-1）T求得打第n（n＞1）個點時的瞬時速度
（3）在實驗中產生系統誤差的主要原因重物下落過程受到阻力作用（寫出一種即可）．

Answer 1

分析 根據實驗的原理得出需要測量的物理量，從而確定所需的物理器材；
根據實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟；
在實驗中產生系統誤差的主要原因是由于存在阻力．

解答 解：（1）驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，兩邊都有質量，可以約去，所以不需要測量重物的質量，則不需要天平，也不需要彈簧秤；打點計時器使用交流電源，所以不需要直流電源．實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而得出重物下降的高度以及求解瞬時速度，故選：B．
（2）A、為了減小阻力的影響，在安裝打點計時器時，兩個限位孔一定要在同一豎直線上，故A正確．
B、重物從靜止開始下落，測量重物下落的高度時，一定從起始點（靜止點）算起，故B正確；
C、根據x=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×0.02²≈0.002m=2mm，選擇紙帶時，選擇第1、2點間的距離接近2mm，故C錯誤．
D、瞬時速度的大小，可以根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出，不能根據v=gt進行求解，否則沒有驗證的意義，故D錯誤．故選：AB．
（3）在實驗中產生系統誤差的主要原因是由于重物下落過程受到阻力作用．
故答案為：（1）B；（2）AB；（3）重物下落過程受到阻力作用．

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理，注意瞬時速度的求解方法，不能通過v=gt或v=$\sqrt{2gh}$進行求解，若用這些公式求解，相對于運用機械能守恒驗證機械能守恒，沒有驗證的意義．