Question

1．在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作，選得紙帶如圖1所示．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖1中．

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D2所示的裝置安裝器材
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上
C．放開紙帶后，接通電源，使計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡
D．測(cè)量紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)間與O的距離
E．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果驗(yàn)證重錘下降過程中機(jī)械能是否守恒
以上操作有誤的是BC（填正確選項(xiàng)前的字母）
（2）若用公式$\frac{1}{2}m{v_n}^2$=mgh_n驗(yàn)證，則對(duì)打下O點(diǎn)的要求是：初速度為0
（3）該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知重錘質(zhì)量為1.0kg，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²，則該段重錘重力勢(shì)能的減少量為0.711J，而動(dòng)能的增加量為0.690J（均保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)使用的原理確定實(shí)驗(yàn)的器材，以及錯(cuò)誤的步驟，誤差形成的原因；
書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．
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）B、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上，故B錯(cuò)誤；
C、應(yīng)先接通電源，后放開紙帶，使計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡，故C錯(cuò)誤；
所以選：BC．
（2）用公式$\frac{1}{2}$mv²=mgh時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是重錘是從初速度為零開始．
（3）從開始下落至B點(diǎn)，重錘的重力勢(shì)能減少量為：
△E_p=mgh=1×9.8×0.725J=0.711J．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.1254-0.0314}{2×0.04}$=1.175m/s，
重錘的動(dòng)能為：
E_KB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×1×1.175²=0.690J
故答案為：（1）BC；（2）初速度為0；（3）0.711，0.690．

點(diǎn)評(píng) 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(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)，并運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題．