Question

某学习小组在用落体法验证机械能守恒定律的实验时，发现物体动能的增加量总小于物体重力势能的减少量．
（1）若实验操作、数据处理均正确无误，则产生这种误差的原因主要是

 

．
（2）为了减小这种误差，应当选择

 

的重锤．
A．质量较大，体积较小B．质量较大，体积较大
C．质量较小，体积较小D．质量较小，体积较大
（3）某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是

 

．
A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源
B．交连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度
C．先释放纸带，再接通电源
D．更换纸带，重复实验，概括记录处理数据．

Answer 1

分析：重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．
实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，熟练掌握打点计时器的应用．

解答：解：（1）产生误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力，使得重锤获得的动能小于它所减少的重力势能．为减小误差，重锤的质量应选大一些的．
（2）重物的质量过大，重物和纸带受到的阻力相对较小，所以有利于减小误差；重物的体积过小，有利于较小阻力，所以有利于减小误差，故A正确，BCD错误．
因此为了减小阻力对本实验的影响，重物一般选择密度大、体积小的金属球．
故选：A；
（3）：A、打点计时器使用低压交流电源，所以实验时把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接低压交流电源，故A正确；
B、固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住，将纸带和重锤提升到一定高度，尽量靠近打点计时器，故B正确；
C、应先接通电源，然后释放重物，否则纸带开始阶段是空白，可能所采集的数据不够，而且浪费纸带，故C错误；
D、重复几次，取得几条打点纸带，挑选一条清楚的纸带进行数据处理，故D正确；
本题选错误的，故选：C
故答案为：（1）重锤下落时克服阻力做功；
（2）A；
（3）C．

点评：对于实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，我们应该从功能角度研究．对于实验的具体操作，不光要靠记忆理解，要亲自动手实验，切实去体会．