题目内容
2．如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有AD．（填入正确选项前的字母）
A．刻度尺 B．秒表 C．低压直流电源 D．低压交流电源
（2）请把实验的部分步骤填完整：
①将纸带连好重物，把纸带穿过打点计时器，用手竖直提着纸带；
②将重物停在打点计时器附近，先接通电源，再释放重锤，重物拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，断开开关；
③更换纸带，重复②的操作．
（3）若实验中所用重锤质量m=1.0kg，打点纸带如图2所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度vB=0.79m/s，重锤动能EKB=0.31J，从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是0.32J，重锤动能小于重力势能的减少量的原因主要是重锤下落时受到空气阻力和打点针与纸带间的阻力作用．（取g=9.8m/s2，本题结果保留两位有效数字，图中数据是从起始点O到各点的距离）
分析 （1）通过实验的原理，确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材．
（2）凡是使用打点计时器的试验，均要求先接通电源，再放开物体，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．
（3）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，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：（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．故A、D正确，B、C错误．
所以选：AD．
（2）实验过程中必须先接通电源，再释放重锤，每次更换纸带时都要关闭电源，断开开关；
（3）利用匀变速直线运动的推论
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=0.79m/s
EkB=$\frac{1}{2}$mvB2=0.31J
重锤重力势能减小量：△EP=mgh=1.0×9.8×0.0324 J=0.32J
重物下落的过程中，由于受到空气阻力和打点针与纸带间的阻力作用，因此重锤动能小于重力势能的减少量．
故答案为：（1）AD； （2）先接通电源，再释放重锤，断开开关．（3）0.79，0.31，0.32，重物下落时受到空气阻力和打点针与纸带间的阻力作用．
点评 运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，要注意单位的换算和有效数字的保留．
练习册系列答案
相关题目
15．一直流电动机线圈电阻为R，工作时它两端的电压是U，通过它的电流为I，则其输出功率是（ ）
| A． | IU | B． | I 2R | C． | IU-I 2R | D． | IU-$\frac{U^2}{R}$ |
如图所示，在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨，与水平面间的夹角θ=30°，间距L=0.5m，上端接有阻值R=0.3Ω的电阻，匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T，磁场方向垂直导轨平面向上．一质量m=0.2kg，电阻r=0.1Ω的导体棒MN在平行于导轨的外力F作用下，由静止开始向上做匀加速运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直，且接触良好，当棒的位移d=9m时电阻R上的消耗的功率为P=2.7W．其它电阻不计，g取10m/s2．求：
7．设在平直公路上以一般速度行驶的自行车所受阻力为人．车总重力的0.02倍，则骑车人的功率接近于（ ）
| A． | 0.1kW | B． | 0.001kW | C． | 1kW | D． | 10kW |
11．已知某气体的摩尔体积Vm、摩尔质量Mm、阿伏加德罗常数NA．由以上数据可估算出（ ）
| A． | 这种气体的密度 | B． | 每个气体分子的质量 | ||
| C． | 每个气体分子的体积 | D． | 相邻气体分子之间的平均距离 |