Question

14．如圖甲是某同學(xué)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”時(shí)實(shí)驗(yàn)裝置圖，回答下列問題：

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的操作，錯(cuò)誤的做法是A
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可接在干電池上
B．先接通電源，后釋放紙帶
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須豎直固定
D．選出的紙帶必須點(diǎn)跡清晰
（2）某實(shí)驗(yàn)小組不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了，剩下的一部分紙帶上各點(diǎn)間的距離數(shù)值如圖所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T=0.02s，重力加速度g=10m/s²，重錘的質(zhì)量為1kg，已知S₁=0.98cm，S₂=1.42cm，S₃=1.78cm，則
①記錄B點(diǎn)時(shí)重錘的速度表達(dá)式v_B=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$（寫計(jì)算式，用字母表示）；
②重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)重力勢能變化量是0.142J；（保留3位有效數(shù)字）
③記錄C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能E_KC=0.320J，重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能變化量是0.140J；（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定不正確的操作步驟．
（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出B點(diǎn)的動(dòng)能，求出動(dòng)能的變化量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上，故A錯(cuò)誤．
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故B正確．
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須豎直固定，故C正確．
D．選出的紙帶必須點(diǎn)跡清晰，故D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選：A．
（2）①B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：${v}_{B}=\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}=\frac{（0.98+1.42）×1{0}^{-2}}{2×0.02}$m/s=0.6m/s．
②重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)重力勢能變化量為：$△{E}_{p}=mgh=1×10×1.42×1{0}^{-2}$J=0.142J．
③重錘在B點(diǎn)的動(dòng)能為：${E}_{kB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×0．{6}^{2}J$=0.180J，則重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能變化量為：△E_k=0.320-0.180J=0.140J．
故答案為：（1）A，（2）①$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$；②0.142；③0.140．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)，掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．