Question

13．（1）如圖所示為用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置．關于這一實驗，下列說法中正確的是D
A．需使用天平測出重物的質量
B．應先釋放紙帶，后接通電源打點
C．需使用秒表測出重物下落的時間
D．測出紙帶上兩點跡間的距離，可知重物相應的下落高度
（2）實驗時，應使打點計時器的兩個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．
（3）在實際測量中，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”）增加的動能．

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：理解該實驗的實驗原理，需要測量的數據等；明確打點計時器的使用；理解實驗中的注意事項以及如何進行數據處理；對于任何實驗注意從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．
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．
實際實驗中，重錘要受到空氣阻力、紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦力，故重物下落時要克服這些阻力做功，重力勢能不能全部轉化為動能．

解答 解：（1）A、根據mgh=$\frac{1}{2}$mv²，可知不需要測量重物的質量m，故A錯誤；
B、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，不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故B錯誤；
C、我們可以通過打點計時器計算時間，不需要秒表，故C錯誤；
D、測出紙帶上兩點跡間的距離，可知重物相應的下落高度，故D正確．
故選：D．
（2）打點計時器的兩個限位孔如果不在在同一豎直線上．紙帶運動中就會與限位孔之間有摩擦，重物下落時要克服這個阻力做功，重力勢能不能全部轉化為動能，實驗存在誤差．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．
（3）實際實驗中，重錘要受到空氣阻力、紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦力，故重物下落時要克服這些阻力做功，重力勢能不能全部轉化為動能，有一小部分轉化為內能，故重物減少的重力勢能通常會略大于增加的動能．
故答案為：（1）D；（2）減小；（3）略大于．

點評 對于基礎實驗要從實驗原理出發去理解，要親自動手實驗，深刻體會實驗的具體操作，不能單憑記憶去理解實驗，驗證機械能守恒是中學階段的基礎實驗，要從實驗原理出發來理解實驗同時注意平時加強練習．