Question

用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的打點計時器為電火花打點計時器．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上
C．用天平測出重錘的質量
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶
E．測量紙帶上某些點問的距離
F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能
其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是

BCD

．（填入選項前的英文符號）
（2）在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是因為在重錘下落的過程中

存在阻力作用

．
（3）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度α的數(shù)值．如圖2所示，根據打出的紙帶，選；取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出A距起始點O的距離為s₀點AC間的距離為s₁，點CE間的距離為s₂，使用交流電的頻率為廠，根據這些條件計算重錘下落的加速度α=

(s2-s1)f2

4

．

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據處理以及注意事項，只有理解了這些才能真正了解具體實驗操作的含義．
利用勻變速直線運動的推理△x=aT²可以求出重錘下落的加速度大小．

解答：解：（1）B：將打點計時器應接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤．
C：因為我們是比較mgh、

1

2

mv²的大小關系，故m可約去比較，不需要用天平，故C錯誤．
D：開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，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，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故D錯誤．
故選BCD．
（2）在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用．
（3）重錘下落時做勻加速運動，因此由△x=aT²得：
a=

△x

T2

=

(s2-s1)f2

4

故答案為：（1）BCD
（2）存在阻力作用 （3）a=

(s2-s1)f2

4

點評：解答實驗問題的關鍵是明確實驗原理、實驗目的，了解具體操作，同時加強應用物理規(guī)律處理實驗問題的能力．