实验：验证机械能守恒定律
1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法,正确的是
( )
A.重物质量的称量不准会造成较大误差
B.重物质量选用得大些,有利于减小误差
C.重物质量选用得较小些,有利于减小误差
D.打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器误差要小
【解析】选B。为减小实验误差,重物应选质量大些的,且重物质量不需称量,A、C错,B正确;电磁打点计时器的振针与纸带间有摩擦,电火花计时器对纸带的阻力较小,故选用电磁打点计时器误差大些,D错误。
2.(多选)在“验证机械能守恒定律”的实验中,要验证的是重物重力势能的减少量等于其动能的增加量,以下步骤仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余或错误的有 ( )
A.用天平称出重物的质量
B.把打点计时器固定到铁架台上,并用导线把它和低压交流电源连接起来
C.把纸带的一端固定到重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重物提升到一定高度
D.接通电源,释放纸带
E.用停表测出重物下落的时间
【解析】选A、E。在“验证机械能守恒定律”的实验中,需验证重力势能减少量mgh和动能增加量mv2之间的大小关系。若机械能守恒,则有mgh=mv2,两边都有质量,可约去,即验证gh=v2成立即可,无需用停表测量时间,因此E选项也多余,其余选项都需要,故应选A、E。
3.在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)不需测量或计算的物理量是 ( )
A.下落高度 B.瞬时速度
C.重物质量 D.时间
(2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,这样会导致实验结果mgh______ mv2(选填“>”或“<”)。
【解析】(1)本实验需要验证mgh与mv2的关系,所以不需要测量重物质量m,C正确。
(2)重物在下落过程中克服阻力做功,使减小的重力势能不能完全转化为动能,所以mgh>mv2。
答案:(1)C (2)>
4.图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤。回答下列问题: 世纪金榜导学号35684095
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有________。(填入正确选项前的字母)
A.刻度尺 B.秒表
C.0～12 V的直流电源 D.0～12 V的交流电源
(2)实验中误差产生的原因有________________________________________
________________________________________________________________。
(写出两个原因)
【解析】(1)需要刻度尺来测量两点之间的距离,电磁打点计时器需用交流电源,故选A、D。
(2)①纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦阻力;②测量两点之间距离时的读数有误差;③计算势能变化时,选取的两点距离过近;④交变电流频率不稳定。(选取两个原因即可)
答案:(1)A、D (2)见解析
