Question

4．（1）如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是D
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源
B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn)
C．需使用秒表測出重物下落的時(shí)間
D．測出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度
（2）實(shí)驗(yàn)中使用的電源頻率是50Hz，則紙帶上打出的相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔在同一豎直線上．這樣做可以減小（選填“消除”、“減小”或“增大”）紙帶與限位孔之間的摩擦．
（4）在實(shí)際測量中，重物減少的重力勢能通常會略大于（選填“略大于”、“等于”或“略小于”）增加的動(dòng)能．

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚；
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期T=$\frac{1}{f}$，代入數(shù)據(jù)即可的時(shí)間間隔．紙帶與限位孔之間的摩擦是無法避免的，這樣做只能減小紙帶與限位孔之間的摩擦．實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，重錘要受到空氣阻力、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦力，故重物下落時(shí)要克服這些阻力做功，重力勢能不能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，故A錯(cuò)誤；
B、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故B錯(cuò)誤；
C、我們可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，不需要秒表，故C錯(cuò)誤；
D、測出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度，故D正確．
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期T=$\frac{1}{f}$，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.02s．
（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔如果不在在同一豎直線上．紙帶運(yùn)動(dòng)中就會與限位孔之間有摩擦，重物下落時(shí)要克服這個(gè)阻力做功，重力勢能不能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，實(shí)驗(yàn)存在誤差．紙帶與限位孔之間的摩擦是無法避免的，這樣做只能減小紙帶與限位孔之間的摩擦．
（4）實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，重錘要受到空氣阻力、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦力，故重物下落時(shí)要克服這些阻力做功，重力勢能不能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，有一小部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故重物減少的重力勢能通常會略大于增加的動(dòng)能．
故答案為：（1）D；（2）0.02；（3）減小；（4）略大于．

點(diǎn)評 對于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)；
驗(yàn)證機(jī)械能守恒是中學(xué)階段的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)來理解實(shí)驗(yàn)同時(shí)注意平時(shí)加強(qiáng)練習(xí)．