Question

14．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示．

（1）該實驗中使用電火花計時器，它的工作電壓是交流220V（填“交流220V”、“交流6V以下”或“直流6V以下”），紙帶下端所掛重物應選圖乙中的C重物比較合適（填所選重物的字母）．
（2）按照正確的操作得到如圖丙所示的紙帶．其中打O點時釋放重物，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的三個點，該同學用毫米刻度尺測量O點到A、B、C各點的距離，并記錄在圖丙中（單位cm）．已知打點計時器打點時間間隔為0.02s，重物質量為0.5kg，當地重力加速度g取9.80 m/s²．
①這三個數據中不符合有效數字讀數要求的是12.8．
②現(xiàn)選取重物在OB段的運動進行數據處理，則打B點時重物的速度為1.57m/s，OB段動能增加量為0.616J，重力勢能減少量為0.627J（計算結果均保留三位有效數字）．

Answer 1

分析 對于基本實驗儀器，首先理解儀器的工作原理，會正確使用實驗儀器，根據所測量數據正確進行數據處理以及具體使用儀器的注意事項等．
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該段時間內的平均速度可以求出物體在B點時的速度，然后根據動能、勢能的定義進一步求得動能、勢能的變化量；

解答 解：（1）根據打點計時器的構造和具體使用我們知道，打點計時器的工作電源為交流電源，電火花打點計時器的工作電壓為220V，
紙帶下端所掛重物應該體積小，質量大，從而受到的阻力較小，而C是重鍾，故選C；
（2）①刻度尺的讀數需讀到最小刻度的后一位，三個數據中不符合有效數字讀數要求的是：12.8．
②根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該段時間內的平均速度可以求出物體在B點時的速度，
則有：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{t}=\frac{0.1612-0.0984}{0.04}$m/s=1.57 m/s
動能的增量：△E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×0.5×1.57²≈0.616 J
重力勢能的減少量：△E_p=mgh_B=0.5×9.8×0.128 J≈0.627 J．
故答案：（1）交流220V； C；（2）①12.8； ②1.57，0.616，0.627．

點評 對于基本實驗儀器不光要了解其工作原理，還要從實踐上去了解它，自己動手去操作，達到熟練使用的程度．本題比較簡單，考查了驗證機械能守恒定律中基本方法的應用，對于基本方法不能忽視，要在訓練中加強練習，提高認識．