Question

18．某同學(xué)利用重物自由下落來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

（1）請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)裝置中存在的明顯錯(cuò)誤：導(dǎo)線接在了電源的直流上．
（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保證重物下落時(shí)初速度為零，應(yīng)A（選填“A”或“B”）．
A．先接通電源，再釋放紙帶
B．先釋放紙帶，再接通電源
（3）要使該實(shí)驗(yàn)誤差盡量小，下述注意點(diǎn)正確的是a（填入下述相應(yīng)的字母）．
a．使重物的質(zhì)量越大越好，但懸掛時(shí)不能拉斷紙帶
b．測(cè)長(zhǎng)度時(shí)保持紙帶懸掛狀態(tài)，刻度尺的讀數(shù)更準(zhǔn)確
c．紙帶上留下的點(diǎn)越大越好．

Answer 1

分析 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源，重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
先接通電源后，釋放紙帶，確保重鍾下落時(shí)初速度為零．
該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎�道自由落體運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證．

解答 解：（1）從圖甲中的實(shí)驗(yàn)裝置中發(fā)現(xiàn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在了“直流電源”上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是“低壓交流電源”．因此，明顯的錯(cuò)誤是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接在“直流電源”上．
（2）為了使紙帶上打下的第1個(gè)點(diǎn)是速度為零的初始點(diǎn)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，紙帶已經(jīng)下落，打下的第1個(gè)點(diǎn)的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶．
（3）要使該實(shí)驗(yàn)誤差盡量小，則需要盡量減小阻力；
a、使重錘的質(zhì)量盡可能大些，但懸掛時(shí)不能拉斷紙帶，從而盡量減小阻力，故a正確；
b、測(cè)長(zhǎng)度時(shí)保持紙帶懸掛狀態(tài)，刻度尺的讀數(shù)會(huì)不準(zhǔn)確，增大實(shí)驗(yàn)誤差，故b錯(cuò)誤；
c、紙帶上留下的點(diǎn)越大越不好，說(shuō)明受到的阻力較大，故c錯(cuò)誤；
故答案為：（1）導(dǎo)線接在了電源的直流上；（2）A；   （3）a．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道該實(shí)驗(yàn)的原理，注意掌握實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，明確若先釋放紙帶后接通電源時(shí)紙帶的初速度不為零，則不能取開始打點(diǎn)的來(lái)驗(yàn)證，同時(shí)打點(diǎn)也不穩(wěn)定，誤差較大；同時(shí)紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．