Question

19．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
（1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图1所示．请你指出该装置中的错误或不妥之处（写出两处即可）：

①打点计时器使用直流电源
②没有平衡摩擦力
（2）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验，图2是他实验中得到的一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻计数点，相邻计数点的时间间隔是0.10s，标出的数据单位为cm，则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是0.231m/s，根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为0.6m/s²．
（3）“验证机械能守恒定律”的实验装置如图3所示，实验结果发现重物减少的重力势能略大于增加的动能，其主要原因是D．
A．重物的质最过大    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．

Answer 1

分析 （1）打点计时器需要使用交流电源，使用前要平衡摩擦力，小车从靠近打点计时器处开始释放，分析图示实验答题．
（2）根据图示纸带应用匀变速直线运动的推论可以求出小车的加速度与瞬时速度．
（3）重物下落过程由于受到阻力作用要克服阻力做功，重物重力势能的减少量大于动能的增加量．

解答 解：（1）由图1所示实验装置可知：①打点计时器使用直流电源这错误的，应该使用交流电源；②没有平衡摩擦力；③小车离打点计时器太远；
（2）打C点时小车的瞬时速度：v_C=$\frac{BD}{2t}$=$\frac{0.0201+0.0261}{2×0.1}$=0.231m/s；
小车的加速度：a=$\frac{DE-AB}{3{t}^{2}}$=$\frac{0.0321-0.0141}{3×0．{1}^{2}}$=0.6m/s²；
（3）重物的质量大小、重物的体积大小与电源电压不会造成重物减少的重力势能略大于增加的动能，
重物下落过程由于受到阻力作用要克服阻力做功，使重物减少的重力势能大于动能的增加量，故D正确，故选D；
故答案为：（1）打点计时器使用直流电源；没有平衡摩擦力；（2）0.231；0.6；（3）D．

点评 本题考查了实验注意事项、实验数据处理与实验误差分析，难度不大，掌握基础知识即可解题，要注意基础知识的学习与掌握；应用匀变速直线运动的推论可以求出物体的瞬时速度与加速度．