Question

12．如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平．回答下列問題：
（1）（多選）為完成此實驗，除了所給的器材，還需要下列器材的有AD（填入正確選項前的字母）
A．刻度尺                   B．秒表
C．4～6V的直流電源          D．4～6V的交流電源
（2）（單選）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“交流輸出”上；
C．先釋放紙帶，后接通電源，打出一條紙帶；
D．測量紙帶上某些點間的距離
E．根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能釋放等于增加的動能．
其中操作不當?shù)牟襟E是C
（3）進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某班同學利用實驗得到的紙帶，設計了一下四種測量方案：
A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v
B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=$\sqrt{2gh}$計算出瞬時速度v
C．根據(jù)做勻速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h=$\frac{v^2}{2g}$算出高度h
D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v
以上方案中只有一種正確，正確的是D（填入相應的字母）

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．
該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒．如果把重物的實際運動看成自由落體運動，再運用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗證．

解答 解：（1）通過打點計時器計算時間，故不需要秒表．
打點計時器應該與交流電源連接．
需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離．
故選：AD．
（2）開始記錄時，應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，會對實驗產生較大的誤差，故C錯誤．
故選：C
（3）該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒．如果把重物的實際運動看成自由落體運動，再運用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗證呢．
其中ABC三項都是運用了自由落體的運動規(guī)律求解的，故ABC錯誤．
故選：D．
故答案為：（1）AD
（2）C
（3）D

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理，通過原理確定所需測量的物理量，以及知道實驗中的注意事項，在平時的學習中，需加以總結．