Question

13．在“验证机械守恒定律”实验中，实验室准备了以下实验器材：带铁夹的铁架台，电磁打点计时器（包括纸带），重锤（到纸带夹）；毫米刻度尺；天平．在这些器材中，不必准备的器材是天平．为了完成本实验，还需要准备的器材有低压交流电源．在进行实验数据处理时发现，动能的增加量总是小于（填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能的减少量，造成此结果的原因是实验过程中存在摩擦阻力．

Answer 1

分析 （1）根据电磁打点计时器工作原理，需要低压交流电源，由于等式可知，质量可以相约去，从而确定是否需要天平．
（2）重物下落过程中不可避免的受到阻力作用，重力势能不可能全部转化为动能，这是误差的主要来源．

解答 解：（1）根据增加的动能等于减小的重力势能，则有：$\frac{1}{2}m{v}^{2}=mgh$
那么质量可以约去，因此不必准备器材是天平，
因需要电磁打点计时器，所以需要准备低压交流电源；
（2）在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，重锤减小的重力势能总是稍稍大于重锤动能的增加量．
故答案为：（1）天平，低压交流电源；（2）小于，实验过程中存在摩擦阻力．

点评 要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，熟练应用匀变速直线运动规律解决实验问题；重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．