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、

◎ 题目

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

◎ 答案

(1)C(2)C、D (3)小于; D

◎ 解析


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.

◎ 知识点

    专家分析,试题“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、…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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