Question

19．在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中
（1）某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖1所示．請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處（寫出兩處即可）：

①打點計時器使用直流電源
②沒有平衡摩擦力
（2）改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗，圖2是他實驗中得到的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔是0.10s，標出的數(shù)據(jù)單位為cm，則打點計時器在打C點時小車的瞬時速度是0.231m/s，根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車的加速度大小為0.6m/s²．
（3）“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖3所示，實驗結果發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能略大于增加的動能，其主要原因是D．
A．重物的質最過大    B．重物的體積過小
C．電源的電壓偏低    D．重物及紙帶在下落時受到阻力．

Answer 1

分析 （1）打點計時器需要使用交流電源，使用前要平衡摩擦力，小車從靠近打點計時器處開始釋放，分析圖示實驗答題．
（2）根據(jù)圖示紙帶應用勻變速直線運動的推論可以求出小車的加速度與瞬時速度．
（3）重物下落過程由于受到阻力作用要克服阻力做功，重物重力勢能的減少量大于動能的增加量．

解答 解：（1）由圖1所示實驗裝置可知：①打點計時器使用直流電源這錯誤的，應該使用交流電源；②沒有平衡摩擦力；③小車離打點計時器太遠；
（2）打C點時小車的瞬時速度：v_C=$\frac{BD}{2t}$=$\frac{0.0201+0.0261}{2×0.1}$=0.231m/s；
小車的加速度：a=$\frac{DE-AB}{3{t}^{2}}$=$\frac{0.0321-0.0141}{3×0．{1}^{2}}$=0.6m/s²；
（3）重物的質量大小、重物的體積大小與電源電壓不會造成重物減少的重力勢能略大于增加的動能，
重物下落過程由于受到阻力作用要克服阻力做功，使重物減少的重力勢能大于動能的增加量，故D正確，故選D；
故答案為：（1）打點計時器使用直流電源；沒有平衡摩擦力；（2）0.231；0.6；（3）D．

點評 本題考查了實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理與實驗誤差分析，難度不大，掌握基礎知識即可解題，要注意基礎知識的學習與掌握；應用勻變速直線運動的推論可以求出物體的瞬時速度與加速度．