Question

14．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示．

（1）該實驗中使用電火花計時器，它的工作電壓是交流220V（填“交流220V”、“交流6V以下”或“直流6V以下”），紙帶下端所掛重物應(yīng)選圖乙中的C重物比較合適（填所選重物的字母）．
（2）按照正確的操作得到如圖丙所示的紙帶．其中打O點時釋放重物，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的三個點，該同學用毫米刻度尺測量O點到A、B、C各點的距離，并記錄在圖丙中（單位cm）．已知打點計時器打點時間間隔為0.02s，重物質(zhì)量為0.5kg，當?shù)刂亓�加速度g取9.80 m/s²．
①這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是12.8．
②現(xiàn)選取重物在OB段的運動進行數(shù)據(jù)處理，則打B點時重物的速度為1.57m/s，OB段動能增加量為0.616J，重力勢能減少量為0.627J（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 對于基本實驗儀器，首先理解儀器的工作原理，會正確使用實驗儀器，根據(jù)所測量數(shù)據(jù)正確進行數(shù)據(jù)處理以及具體使用儀器的注意事項等．
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點時的速度，然后根據(jù)動能、勢能的定義進一步求得動能、勢能的變化量；

解答 解：（1）根據(jù)打點計時器的構(gòu)造和具體使用我們知道，打點計時器的工作電源為交流電源，電火花打點計時器的工作電壓為220V，
紙帶下端所掛重物應(yīng)該體積小，質(zhì)量大，從而受到的阻力較小，而C是重鍾，故選C；
（2）①刻度尺的讀數(shù)需讀到最小刻度的后一位，三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是：12.8．
②根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點時的速度，
則有：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{t}=\frac{0.1612-0.0984}{0.04}$m/s=1.57 m/s
動能的增量：△E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×0.5×1.57²≈0.616 J
重力勢能的減少量：△E_p=mgh_B=0.5×9.8×0.128 J≈0.627 J．
故答案：（1）交流220V； C；（2）①12.8； ②1.57，0.616，0.627．

點評 對于基本實驗儀器不光要了解其工作原理，還要從實踐上去了解它，自己動手去操作，達到熟練使用的程度．本題比較簡單，考查了驗證機械能守恒定律中基本方法的應(yīng)用，對于基本方法不能忽視，要在訓(xùn)練中加強練習，提高認識．