Question

10．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中．實驗裝置如圖甲所示．

（1）該實驗使用電火花打點計時器，下列說法正確的是A；
A．電火花打點計時器的工作電壓為220V交流電
B．圖乙中①、②為電火花打點計時器的電源接線柱
C．圖乙中電火花計時器打點不需要墨盤紙
D．打點計時器連續(xù)打兩點的時間間隔也可以不是0.02s
（2）紙帶下端所掛重物應(yīng)選圖丙中的C重物比較合適（填所選得重物的字母）．
（3）按照正確操作得到一條紙帶．取中間打點清晰的一段．在紙帶前半部分選取A、B、C 三個連續(xù)的打點．在紙帶的后半部分選取D、E、F三個連續(xù)的打點．一些打點間距離已經(jīng)測出（單位cm），如圖丁所示．使用的電源頻率為50Hz，現(xiàn)選紙帶BE段驗證機械能守恒．已知重物質(zhì)量為0.200kg，當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?.80m/s²、則該過程物體重力勢能減少量為0.331J，動能增加量為0.326J．（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)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(jù)所測量數(shù)據(jù)正確進行數(shù)據(jù)處理以及具體使用儀器的注意事項等．
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點時的速度，然后根據(jù)動能、勢能的定義進一步求得動能、勢能的變化量．

解答 解：（1）A、根據(jù)打點計時器的構(gòu)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，故A正確；
B、電火花打點計時器使用是交流220V，沒有電源接線柱，故B錯誤；
C、圖乙中電火花計時器打點需要墨盤紙，而電磁打點計時器不需要墨盤紙，故C錯誤；
D、因頻率為50Hz，則打點計時器連續(xù)打兩點的時間間隔一定是0.02s，故D錯誤；
（2）紙帶下端所掛重物應(yīng)該體積小，且質(zhì)量大，從而受到的阻力較小，而C是重鍾，故選C；
（3）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點時的速度，
則有：v_B=$\frac{0.0692}{2×0.02}$m/s=1.73 m/s
動能的增量：△E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×0.2×1.73²≈0.326J
重力勢能的減少量：△E_p=mgh_B=0.2×9.8×0.169 J≈0.331 J．
故答案：（1）A；（2）C；（3）0.331，0.326．

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(yīng)用，對于基本方法不能忽視，要在訓(xùn)練中加強練習(xí)，提高認(rèn)識．