Question

某同學用打點計時器研究物體自由下落過程中動能和勢能的變化，來驗證機械能守恒定律。實驗裝置如圖所示。

（1）在做“驗證機械能守恒定律”實驗時，除了電磁打點計時器、鐵架臺、重錘、紙帶、復寫紙、低壓交流電源之外，還需要下列器材中的哪一個         。（填選項字母）
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行實驗，下面列舉的四個學生操作步驟只有兩個是正確的，挑選出來填在橫線上         。（填選項字母）
A．將打點計時器接到電源的直流輸出端上
B．用天平測量出重物的質量
C．先接通電源，后釋放紙帶
D．選取點跡清晰的且第一、二連續兩點間的距離約為2mm的紙帶
（3）一般情況下物體動能的增加量         重力勢能的減少量（填“大于”、“等于”、“小于”）。你認為，產生這種結果的一個可能原因是         。（填選項字母）
A．重物的質量過大                  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受到阻力

Answer 1

（1）C（2）C、D （3）小于； D

解析試題分析：（1）實驗過程中需要測量計數點間的距離，所以需要刻度尺，打點計時器屬于計時工具，不需要秒表，過程中質量相互抵消，不需要天平，實驗中不需要測量力，所以不需要彈簧測力計，故選C
（2）打點計時器的電源要求是交流電源，A錯誤, 過程中質量相互抵消，不需要天平，，B錯誤；實驗時，需要先接通電源后釋放紙帶，C正確，根據可得第一個和第二個點間的距離按自由落體來算，應該為2mm，實驗紙帶越接近2mm，說明誤差越小，故D正確
故選CD
（3）由于阻力的存在，需要克服阻力做功，消耗一部分重力勢能，故動能小于重力勢能，故選D
考點：考查 了“驗證機械能守恒定律”實驗
點評：運用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規問題；要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉化的過程和能量守恒；要明確重錘的質量可以測量，但不必需．