Question

14．甲同學使用如圖1所示的裝置來驗證“機械能守恒定律”．

（1）下面是操作步驟：
a．按圖1安裝器材；
b．松開鐵夾，使重錘帶動紙帶下落；
c．接通電火花計時器電源，使計時器開始工作
d．進行數(shù)據(jù)處理：
e．根據(jù)需要，在紙帶上測量數(shù)據(jù)．
把上述必要的操作步驟按正確的順序排列acbed．
（2）電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，圖2為實驗中打出的一條紙帶，從起始點O開始，將此后連續(xù)打出的7個點依次標為A、B、C、D…，電火花計時器打F點時，重錘下落的速度為1.15m/s．（保留到小數(shù)點后兩位）
（3）如果已知重錘的質(zhì)量為0.50kg，當?shù)氐闹亓�加速度�?.80m/s²．從打O點到打F點的過程中，重錘重力勢能的減少量為0.35 J，重錘動能的增加量為0.33 J．（保留到小數(shù)點后兩位）

Answer 1

分析 ①實驗步驟要符合事物發(fā)展邏輯，要有利于操作和減小實驗誤差，在明確實驗原理的情況下奔著這個原則即可正確安排實驗步驟．
②在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，據(jù)此可以求出點F的速度大小．
③根據(jù)重力做功和重力勢能之間的關系可以求出重力勢能的減小量，根據(jù)起末點的速度可以求出動能的增加量．

解答 解：①在明確實驗原理的前提下，先安裝實驗器材，然后再進行實驗，故具體步驟為：acbed．
 ②在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，故C點的速度為：
v_F=$\frac{0.046}{2×0.02}$=1.15m/s，
③重力勢能的減小量等于重力做功大小，故有：
△E_p=mgs_OF=0.35J，由于刻度尺在讀數(shù)時需要估讀，因此答案在0.34J---0.35J都正確．
動能增量為：△E_k=$\frac{1}{2}×0.5×$（1.15）²=0.33J．
故答案為：（1）acbed   （2）1.15  （3）0.35； 0.33

點評 正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果．