Question

6．在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中：
（1）下列實(shí)驗(yàn)操作順序正確合理的一項(xiàng)是B（填序號(hào)）．
 A．先將固定在重物上的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，再將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上
B．先用手提著紙帶，使重物靜止在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下方，再接通電源
C．先放開(kāi)紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D．先取下固定在重物上的打好點(diǎn)的紙帶，再切斷打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
（2）質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示，相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，長(zhǎng)度單位是cm，g取9.8m/s²．（保留3位有效數(shù)字）；
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度V_B=0.973m/s．
②從點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，物體重力勢(shì)能的減小量△E_p=0.476J．動(dòng)能的增加量△E_k=0.473J．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）A、應(yīng)先將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，再將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，最后將紙帶固定在重物上．故A錯(cuò)誤．
B、先用手提著紙帶，使重物靜止在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下方，再接通電源，然后釋放重物．故B正確．
C、如果先放開(kāi)紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差．故C錯(cuò)誤．
D、實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)立即切斷電源以防儀器的損壞，然后再取下固定在重物上的打好點(diǎn)的紙帶．故D錯(cuò)誤．
故選B．
（2）①根據(jù)平均速度等于中時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則有：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.0702-0.0313}{2×0.02}$=0.973m/s
②重力勢(shì)能減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0486m J=0.476  J．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：
E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=0.473  J
故答案為：（1）B；
（2）0.973，0.476，0.473．

點(diǎn)評(píng) 該題主要考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)的操作步驟和運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、功能關(guān)系去處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力；
運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問(wèn)題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問(wèn)題，要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．