Question

1．在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）下面敘述正確的是AC
A．選用的重錘的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)稍大一些；
B．用秒表記錄重錘下落時(shí)間；
C．操作時(shí)應(yīng)先接通電源再放釋放紙帶；
D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都應(yīng)接在電壓為4～6V的直流電源上．
（2）實(shí)驗(yàn)桌上有下列器材可供選用：鐵架臺(tái)，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，復(fù)寫紙，紙帶，低壓交流電源（帶開關(guān)），導(dǎo)線，天平，重錘．其中不必要的器材有天平；缺少的器材有刻度尺．
（3）實(shí)驗(yàn)中按照正確的操作選得紙帶如圖，其中O點(diǎn)是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)，用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：厘米）．用OB段驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.8m/s²，則該段重錘動(dòng)能的增加量為1.20mJ，重力勢能的減少量為1.22mJ．（均保留三位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，以及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)確定操作的正誤．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定測量的物理量，從而確定所需的器材．
（3）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，從而得出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解：（1）A、為了減小阻力的影響，重錘的質(zhì)量應(yīng)大一些，體積小一些，故A正確．
B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄時(shí)間，所以不需要秒表記錄時(shí)間，故B錯(cuò)誤．
C、操作時(shí)應(yīng)先接通電源再釋放紙帶，故C正確．
D、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為4-6V的交流電源上，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．
（2）實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，兩端都有質(zhì)量，可以約去，所以不需要天平測量質(zhì)量．在紙帶的處理中，需要測量下落的高度，以及求解瞬時(shí)速度，所以需要刻度尺．
（3）OB段，重錘重力勢能的減小量△E_p=mgh=m×9.8×0.1242J≈1.22m，B點(diǎn)的速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.1571-0.0951}{0.04}$m/s=1.55m/s，則動(dòng)能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×m×1.5{5}^{2}≈$1.20m．
故答案為：（1）AC，（2）天平，刻度尺，（3）1.20m，1.22m．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，掌握處理紙帶的方法，通過點(diǎn)跡間的距離求解重力勢能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度求出瞬時(shí)速度．