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(zhì)量
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶
E．測量紙帶上某些點問的距離
F．根據(jù)測量的結(jié)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(jù)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(jù)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(jù)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�。�

解答：解：（1）B：將打點計時器應(yīng)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(guān)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(yīng)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(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)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(guān)鍵是明確實驗原理、實驗?zāi)康�，了解具體操作，同時加強應(yīng)用物理規(guī)律處理實驗問題的能力．