Question

某同学用打点计时器研究物体自由下落过程中动能和势能的变化，来验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。

（1）在做“验证机械能守恒定律”实验时，除了电磁打点计时器、铁架台、重锤、纸带、复写纸、低压交流电源之外，还需要下列器材中的哪一个         。（填选项字母）
A．秒表                    B．天平 
C．刻度尺                  D．弹簧秤
（2）按照图示的装置安装器材进行实验，下面列举的四个学生操作步骤只有两个是正确的，挑选出来填在横线上         。（填选项字母）
A．将打点计时器接到电源的直流输出端上
B．用天平测量出重物的质量
C．先接通电源，后释放纸带
D．选取点迹清晰的且第一、二连续两点间的距离约为2mm的纸带
（3）一般情况下物体动能的增加量         重力势能的减少量（填“大于”、“等于”、“小于”）。你认为，产生这种结果的一个可能原因是         。（填选项字母）
A．重物的质量过大                  B．重物的体积过小 
C．电源的电压偏低                  D．重物及纸带在下落时受到阻力

Answer 1

（1）C（2）C、D （3）小于； D

试题分析：（1）实验过程中需要测量计数点间的距离，所以需要刻度尺，打点计时器属于计时工具，不需要秒表，过程中质量相互抵消，不需要天平，实验中不需要测量力，所以不需要弹簧测力计，故选C
（2）打点计时器的电源要求是交流电源，A错误, 过程中质量相互抵消，不需要天平，，B错误；实验时，需要先接通电源后释放纸带，C正确，根据可得第一个和第二个点间的距离按自由落体来算，应该为2mm，实验纸带越接近2mm，说明误差越小，故D正确
故选CD
（3）由于阻力的存在，需要克服阻力做功，消耗一部分重力势能，故动能小于重力势能，故选D
点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题；要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒；要明确重锤的质量可以测量，但不必需．