Question

16．（1）在實驗室利用圖甲所示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時，以下選項中需要用的儀器有A
A．刻度尺；      B．秒表；        C．天平；        D．彈簧測力計．
（2）實驗中需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某同學利用實驗得到的紙帶如圖乙所示，0是打下的第一個點，計數(shù)點間的距離如圖所示．已知m₁=200g則（g取10m/s²）．

①打點計時器需要使用的是交流電源（選填“直流電源”或“交流電源”）．
②在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v₅=1.0m/s；（保留兩位有效數(shù)字）
③在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△E_k=0.10J，（保留兩位有效數(shù)字）
④若某同學作出$\frac{1}{2}$v²-h圖象如圖丙所示，則當?shù)氐膶嶋H重力加速度g=9.7m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 通過實驗的原理，確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材．
根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的瞬時速度，從而得出動能的增加量；
根據(jù)機械能守恒定律得出$\frac{1}{2}$v²-h的關系式，根據(jù)圖線的斜率得出重力加速度的值．

解答 解：（1）通過打點計時器計算時間，故不需要秒表，打點計時器應該與交流電源連接，需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離，彈簧測力計也不需要．
實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，式子兩邊都有質(zhì)量，可以約去，實驗不需要測量重物的質(zhì)量，即不需要天平，故A正確，BCD錯誤．
故選：A．
（2）①打點計時器需要使用的是交流電源，
②根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小，
v₅=$\frac{0.018+0.022}{2×0.02}$=1.0m/s，
③在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△E_k=$\frac{1}{2}×$0.2×1²=0.10 J
④本題中根據(jù)機械能守恒可知，mgh=$\frac{1}{2}$mv²，
即有：$\frac{1}{2}$v²=gh，所以出$\frac{1}{2}$v²-h圖象中圖象的斜率表示重力加速度，
由圖可知，斜率k=9.70，故當?shù)氐膶嶋H重力加速度g=9.70m/s²．
故答案為：（1）A
（2）①交流電源
②1.0
③0.10
④9.7

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動兩個重要推論的運用；
能夠清楚該實驗的工作原理和實驗步驟，熟練應用勻變速直線運動規(guī)律來解決紙帶問題是力學實驗中常見的問題，計算要注意單位的換算．