Question

1．利用圖1裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗．

（1）除電磁打點計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有AC．（選填器材前的字母）
A．大小合適的鐵質(zhì)重錘         B．體積較大的木質(zhì)重錘
C．刻度尺                 D．游標卡尺          E．秒表
（2）圖2是實驗中得到的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為h_A、h_B、h_C．
重錘質(zhì)量用m表示，已知當?shù)刂亓�加速度為g，打點計時器打點的周期為T．從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量|△E_p|=mgh_B，動能的增加量△E_k=$\frac{m（{h}_{C}-{h}_{A}）^{2}}{8{T}^{2}}$．
（3）電源電壓是4-6V（填220V或4-6V）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的測量器材．
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．
電磁打點計時器電源的電壓為交流4到6V．

解答 解：（1）實驗中為了減小阻力的影響，重錘選擇合適的鐵質(zhì)重錘．需要測量某點的瞬時速度，則需測量點跡間的距離，所以還需刻度尺．打點計時器就是記錄時間的器材，所以不需要秒表，實驗中不需要游標卡尺．故選：AC．
（2）B點的瞬時速度為：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{{h}_{C}-{h}_{A}}{2T}$，
則動能的增加量為：△E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$m（$\frac{{h}_{C}-{h}_{A}}{2T}$）²=$\frac{m（{h}_{C}-{h}_{A}）^{2}}{8{T}^{2}}$．
重錘重力勢能的減少量為：|△E_p|=mgh_B，
（3）電磁打點計時器電源的電壓為交流4到6V；
故答案為：（1）AC；（2）mgh_B；$\frac{m（{h}_{C}-{h}_{A}）^{2}}{8{T}^{2}}$；（3）4--6．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理，會通過原理確定器材，以及掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度的大小，關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用．