Question

16．某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體自由下落過程中動(dòng)能和勢能的變化，來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵架臺、重錘、紙帶、復(fù)寫紙、低壓交流電源之外，還需要下列器材中的哪一個(gè)C．（填選項(xiàng)字母）
A．秒表       B．天平    C．刻度尺       D．彈簧秤
（2）按照圖示的裝置安裝器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下面列舉的四個(gè)學(xué)生操作步驟只有兩個(gè)是正確的，挑選出來填在橫線上CD．（填選項(xiàng)字母）
A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上
B．用天平測量出重物的質(zhì)量
C．先接通電源，后釋放紙帶
D．選取點(diǎn)跡清晰的且第一、二連續(xù)兩點(diǎn)間的距離約為2mm的紙帶
（3）一般情況下物體動(dòng)能的增加量小于重力勢能的減少量（填“大于”、“等于”、“小于”）．你認(rèn)為，產(chǎn)生這種結(jié)果的一個(gè)可能原因是D．（填選項(xiàng)字母）
A．重物的質(zhì)量過大                  B．重物的體積過小
C．電源的電壓偏低                  D．重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)確定正確的步驟．
（3）一般情況下物體動(dòng)能的增加量小于重力勢能的減少量，是因?yàn)榇嬖谧枇ψ饔茫�部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)中需驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，所以不需要天平或彈簧秤，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測量時(shí)間，所以不需要秒表，在實(shí)驗(yàn)中需運(yùn)用刻度尺測量點(diǎn)跡間的距離，從而求出瞬時(shí)速度以及重物下降的高度．故選：C．
（2）A、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的交流輸出端上．故A錯(cuò)誤．
B、實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，重物應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．故B錯(cuò)誤．
C、實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶．故C正確．
D、根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×0.022m≈2mm，知取點(diǎn)跡清晰的且第一、二連續(xù)兩點(diǎn)間的距離約為2mm的紙帶測量誤差較�。�故D正確．
故選：CD．
（3）一般情況下物體動(dòng)能的增加量小于重力勢能的減少量，是因?yàn)榇嬖谧枇ψ饔�，部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．故選：D．
故答案為：（1）C （2）C、D，（3）小于；D

點(diǎn)評 正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測數(shù)據(jù)、誤差分析等，會(huì)起到事半功倍的效果．