Question

6．如圖甲所示為用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是D．
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源
B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn)
C．需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間
D．測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度
（2）除了圖甲中所注明的器材外，實(shí)驗(yàn)中還需要學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺．
（3）若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度取g=9.80m/s²，重物質(zhì)量為0.1kg．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示，打P點(diǎn)時(shí)，重物的速度為零，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)．根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，可知重物由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量△E_p=4.91．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字），若△E_p＞△E_k，造成此誤差的主要原因是重物下落克服阻力做功．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（2）根據(jù)原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的實(shí)驗(yàn)器材．
（3）根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，結(jié)合能量守恒分析重力勢(shì)能的減小量略大于動(dòng)能增加量的原因．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，故A錯(cuò)誤．
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故B錯(cuò)誤．
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄時(shí)間，不需要用秒表測(cè)量時(shí)間，故C錯(cuò)誤．
D、測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度，故D正確．
故選：D．
（2）除了圖甲中所注明的器材外，實(shí)驗(yàn)中還需要學(xué)生電源、導(dǎo)線，還需要刻度尺，測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，從而得出瞬時(shí)速度的大小以及求出重力勢(shì)能的減小量．
（3）重物由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量△E_p=mgh=0.1×9.8×0.0501J≈4.91J，若△E_p＞△E_k，造成此誤差的主要原因是重物下落克服阻力做功．
故答案為：（1）D；（2）刻度尺；（3）4.91，重物下落克服阻力做功．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理以及誤差形成的原因，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會(huì)根據(jù)下降的高度求解重力勢(shì)能的減小量．