Question

18．如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置图，实验中：
（1）应选用密度大（选填“大”或“小”）的材料制成的重锤；
（2）将打点计时器水平固定在竖直铁架台上，且两个限位孔必须在同一竖直面内（选填“同一竖直面内”或“同一水平面内”）；
（3）由于阻力的作用，重锤重力势能的减少量△E_P和动能的增加量△E_k比较，△E_P＞△E_k（选填“＞”或“＜”）．

Answer 1

分析 为了减小空气阻力的影响，在选择重物时，要选择密度大的物体，让两个限位孔处于同一竖直面，可以减小纸带与限位孔之间的摩擦，实际实验中，重锤要受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力，故重物下落时要克服这些阻力做功，重力势能不能全部转化为动能．

解答 解：
（1）为了减小空气阻力的影响，在选择重物时，要选择密度大的材料制成的重锤；
（2）为了减小纸带与限位孔直接的摩擦阻力，两个限位孔应在同一竖直线上；
（3）重物的重力势能的减少量略大于动能的增加量，即，△E_P＞△E_k，原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力，存在空气阻力．
故答案为：大；同一竖直面内；＞

点评 验证机械能守恒是中学阶段的基础实验，要从实验原理出发来理解实验，知道为什么重锤重力势能的减少量△E_P大于动能的增加量△E_k，难度不大，属于基础题．