Question

14．如圖甲是某同學(xué)在“驗證機(jī)械能守恒定律”時實驗裝置圖，回答下列問題：

（1）關(guān)于實驗的操作，錯誤的做法是A
A．打點計時器可接在干電池上
B．先接通電源，后釋放紙帶
C．打點計時器必須豎直固定
D．選出的紙帶必須點跡清晰
（2）某實驗小組不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了，剩下的一部分紙帶上各點間的距離數(shù)值如圖所示，已知打點計時器的周期為T=0.02s，重力加速度g=10m/s²，重錘的質(zhì)量為1kg，已知S₁=0.98cm，S₂=1.42cm，S₃=1.78cm，則
①記錄B點時重錘的速度表達(dá)式v_B=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$（寫計算式，用字母表示）；
②重錘從B點到C點重力勢能變化量是0.142J；（保留3位有效數(shù)字）
③記錄C點時重錘的動能E_KC=0.320J，重錘從B點到C點動能變化量是0.140J；（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定不正確的操作步驟．
（2）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出B點的動能，求出動能的變化量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解：（1）A、打點計時器應(yīng)接在交流電源上，故A錯誤．
B、實驗時應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故B正確．
C、打點計時器必須豎直固定，故C正確．
D．選出的紙帶必須點跡清晰，故D正確．
本題選錯誤的，故選：A．
（2）①B點的瞬時速度為：${v}_{B}=\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}=\frac{（0.98+1.42）×1{0}^{-2}}{2×0.02}$m/s=0.6m/s．
②重錘從B點到C點重力勢能變化量為：$△{E}_{p}=mgh=1×10×1.42×1{0}^{-2}$J=0.142J．
③重錘在B點的動能為：${E}_{kB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×0．{6}^{2}J$=0.180J，則重錘從B點到C點動能變化量為：△E_k=0.320-0.180J=0.140J．
故答案為：（1）A，（2）①$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}$；②0.142；③0.140．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及操作中的注意事項，掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．