题目内容
14．用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，可输出电压为6V的交流电和直流电两种，重物从高处由静止开始下落，拖着纸带打出一系列的点，对纸带的点进行测量，即可验证机械能守恒定律
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．先释放重物，后接通电源开关，打出一条纸带；
D．用天平测量出重物的质量
E．测量打出的纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的步骤是D，操作不恰当的步骤是BC（将其选项对应的字母填在横线处）
（2）如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流点，重物的质量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能△EP=2.18J，重物增加的动能△EK=2.12J，两者不完全相等的主要原因是存在阻力（重力加速度g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）
分析 （1）通过实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定不需要的测量步骤．实验时，打点计时器应接交流电源，先接通电源，再释放纸带；
（2）纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
解答 解：因为我们是比较mgh、$\frac{1}{2}m{v}^{2}$的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故D没有必要．
应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B错误．
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误．
故答案为：D、BC
（2）重力势能减小量△Ep=mgh=0.5×10×0.4365J=2.18J．
利用匀变速直线运动的推论
vD=$\frac{x}{t}=\frac{0.4966-0.3802}{0.04}=2.91m/s$
EkD=$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}$×0.5×（2.91）2 J=2.12J
动能增加量△Ek=EkD-0=2.12J
由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加了．
故答案为：（1）D；BC；（2）2.18；2.12；存在阻力．
点评 解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定所需测量的物理量，以及知道实验中的注意事项，在平时的学习中，需加以总结，要熟记求纸带上某点瞬时速度的求法．
练习册系列答案
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在如图所示的电路中，A1、A2为两个完全相同的灯泡，L为直流电阻不可忽略的自感线圈，E为电源，S为开关，R为保护电阻，下列说法正确的是（ ）| A． | 闭合开关S，A1先亮，A2后亮，最后A1更亮一些 | |
| B． | 闭合开关S，A2先亮，A1后亮，最后A2更亮一些 | |
| C． | 断开开关S，A2闪亮一下再熄灭 | |
| D． | 断开开关S，A1、A2都要过一会儿再熄灭 |
