Question

6．某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，主要的实验步骤如下：
A．将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器的限位孔；
B．用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器处；
C．松开纸一，接通电源，让重物自由下落；
D．取下纸带，在纸带上任选几点，测出它们与第一个点的距离，并算出重物在打下这几个点时的速度；
E．把测量和计算得到的数据填入自己设计的表格中；
F．查出当地的重力加速度g的值，算出在打下各计数点时重物的动能和在相应过程中重物减少的重力势能，再比较它们是否相等．
（1）上述实验操作步骤中，有误的是C（填实验操作前的字母），正确的操作应为先接通电源，再释放纸带．
（2）在实验操作无误的情况下，针对某一过程，重物动能的增加量相对其重力势能的减少量而言，一定偏小（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 根据实验的原理以及注意事项确定实验中操作错误之处．
根据能量守恒，抓住阻力的存在分析误差的原因．

解答 解：（1）实验时应先接通电源，再释放纸带，所以错误的是C．
（2）由于阻力的存在，部分重力势能的减小量转化为内能，则重物动能的增加量相对重力势能的减小量，一定偏小．
故答案为：（1）C，先接通电源，再释放纸带；（2）偏小．

点评 解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，（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．