Question

某实验小组用如图所示的装置，做验证机械能守恒定律的实验。当地重力加速度为：

(1)电磁铁通过铁夹固定在铁架台上，给电磁铁通电，小球被吸在电磁铁下方（光电门的正上方）。电磁铁断电，小球由静止释放，测得小球通过光电门所用时间为，测得小球直径为，电磁铁下表面到光电门的距离为，根据测得数值，得到表达式_______（用已知和测得的物理量表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律得到验证；

(2)若保持电磁铁位置不变，改变光电门的位置，重复上述实验，得到多组及小球通过光电门的时间，为了能通过图像直观地得到实验结果，需要作出_____（填“”“”“”或“”）图像，当图像是一条过原点的倾斜直线时，且在误差允许的范围内，斜率等于___________（用已知和测得的物理量表示），则机械能守恒定律得到验证；

(3)下列措施可以减小实验误差的是______。

A.选用直径较小，质量较大的小球    B.选用直径较大，质量较大的小球

C.电磁铁下表面到光电门的距离适当大些    D.尽量让小球球心通过光电门

Answer

ACD

【解析】

(1)[1]由机械能守恒有

故要验证的表达式为。

(2)[2][3]由得

即为了直观地得到实验结果，应作图像，在误差允许的范围内图像的斜率为，则机械能守恒定律得到验证。

(3)[4]

AB．为了减少实验误差，应选用质量大、体积小的小球，选项A正确，选项B错误；

CD．电磁铁下表面到光电门的距离适当大些可以减小长度及速度测量的误差，尽量让小球球心通过光电门，减小因小球遮光长度不是直径引起的误差，选项C、D正确。

故填ACD。