Question

14．用如圖1所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時，

（1）該實(shí)驗(yàn)中必需使用到的儀器是C
A．天平                      B．秒表C． 毫米刻度尺             D．彈簧測力計
（2）下列做法正確的有AB
A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上
B．實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)用夾子夾住紙帶上端，使紙帶保持豎直
C．實(shí)驗(yàn)時，先放手松開紙帶再接通打點(diǎn)計時器電源
D．實(shí)驗(yàn)所用的電火花打點(diǎn)計時器應(yīng)接到220直流電源上
E．?dāng)?shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置
（3）實(shí)驗(yàn)中，要從打出來的幾條紙帶中選擇第1、2個點(diǎn)的間距接近2mm、并且點(diǎn)跡清晰的紙帶來進(jìn)行測量和數(shù)據(jù)處理．幾個同學(xué)在利用毫米刻度尺測量第1、2個點(diǎn)的間距時，測量結(jié)果分別記錄如下，你認(rèn)為哪一個符合測量讀數(shù)的規(guī)則？C
A．1.900mm            B．1.90mm          C．1.9mm           D．2mm
（4）實(shí)驗(yàn)中得到一條符合要求的點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖2所示．把第一個點(diǎn)記作O，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、B、C、D、E．經(jīng)測量得：$\overline{OA}$=19.00cm，$\overline{AC}$=8.36cm，$\overline{CE}$=9.98cm．當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.8m/s²，實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz，若重物的質(zhì)量為100g．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得重物由O點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，重力勢能的減少量為0.27J，動能的增加量為0.26J．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要測量的量與實(shí)驗(yàn)器材分析答題．
（2）實(shí)驗(yàn)時紙帶應(yīng)豎直，應(yīng)先接通電源后釋放紙帶，根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項分析答題．
（3）用刻度尺測距離時應(yīng)估讀一位，應(yīng)在分度值后估讀一位，根據(jù)讀數(shù)分析答題．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出重力勢能的減少量，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的推論求出C點(diǎn)的瞬時速度，然后求出動能的增加量．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測距離，故選C；
（2）A、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，故A正確．
B、為了保證紙帶在豎直方向做自由落體，實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，故B正確．
C、實(shí)驗(yàn)時，先接通打點(diǎn)計時器電源再放手松開紙帶，故C錯誤．
D、實(shí)驗(yàn)所用的電火花打點(diǎn)計時器應(yīng)接到220V交流電源上，故D錯誤；
E、為了減小測量數(shù)據(jù)h的相對誤差，數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，故E錯誤．
故選：AB．
（3）毫米刻度尺的分度值為1mm，讀數(shù)應(yīng)準(zhǔn)確到毫米，然后再估讀一位，即小數(shù)點(diǎn)后有一位數(shù)據(jù)，由測量數(shù)據(jù)可知，C正確，ABD錯誤，
故選：C；
（4）由題意可知：$\overline{OA}$=19.00cm=0.1900m，$\overline{AC}$=8.36cm=0.0836m，$\overline{CE}$=9.98cm=0.0998m，m=100g=0.100kg，
重物由O點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，重力勢能的減少量：△E_P=mg（$\overline{OA}$+$\overline{AC}$）=0.100×9.8×（0.1900+0.0836）=0.27J，
打C點(diǎn)時重物的速度：v=$\frac{\overline{AC}+\overline{CE}}{4T}$=$\frac{0.0836+0.0998}{4×0.02}$=2.2925m/s，
動能增加量：△E_K=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×0.100×2.2925²≈0.26J；
故答案為：（1）C；（2）AB；（3）C；（4）0.27；0.26．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)注意事項、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，掌握基礎(chǔ)知識是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動推論與重力勢能計算公式即可解題，平時要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用．