Question

3．如图所示是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置．
（1）为了减小实验误差，下列措施可行的是BC（填写代号）
A．重锤选用体积较大且质量较小的
B．重锤选用体积较小且质量较大的
C．打点计时器应固定在竖直平面内
D．应先放手让重锤拖着纸带运动，再通电让打点计时器工作
（2）某同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量△E_p略大于动能的增加量△E_k，本实验中引起误差的主要原因是重锤下落过程中存在着阻力作用．

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定减小实验误差的可行措施．
（2）根据能量守恒分析重力势能的减小量略大于动能增加量的原因．

解答 解：（1）A、为了减小阻力的影响，重锤选用质量较大的体积较小的，故A错误，B正确．
C、打点计时器应固定在竖直平面内，故C正确．
D、实验时应先接通电源，再释放重锤，故D错误．
故选：BC．
（2）某同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量△E_p略大于动能的增加量△E_k，本实验中引起误差的主要原因是重锤下落过程中存在阻力作用，使得一部分重力势能转化为内能．
故答案为：（1）BC；（2）重锤下落过程中存在着阻力作用．

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及误差形成的原因，知道实验中的注意事项：（1）因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值，所以不必测量物体的质量m，而只需验证$\frac{1}{2}$v_n²=gh_n就行了．
（2）打点计时器要竖直架稳，使板面在同一竖直平面内，其两限位孔中心要在同一竖直线上，以尽量减少纸带与打点计时器间的摩擦阻力作用．
（3）实验时，必须先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落．
（4）测量下落高度时，都必须从起始点算起，不能弄错．为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些．
（5）由于实验中不可避免地存在纸带与限位孔、振针间的摩擦及空气阻力作用，因此减小的重力势能值△E_p要大于增加的动能值△E_k．