Question

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，（如圖1）

（1）下面列出“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的一些步驟：
A．用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間
B．將重物系在夾子上
C．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用燒瓶夾固定到放在桌邊的鐵架臺(tái)上，使兩個(gè)限位孔在同一豎直線上
D．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在學(xué)生電源的交流輸出端
E．將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，再把紙帶向上拉，讓夾子靜止靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處
F．在紙帶上選取幾個(gè)點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)
G．接通電源，待計(jì)時(shí)器響聲穩(wěn)定后釋放紙帶
H．在三條紙帶中選出較好的一條
I．更換紙帶，重新進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)
J．切斷電源
K．進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)論，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告
L．拆下導(dǎo)線，整理器材
對(duì)于本實(shí)驗(yàn)的以上步驟中，不必要的有一項(xiàng)是

A

．（用字毋表示）
（2）實(shí)驗(yàn)中重物的質(zhì)量m=1.00kg，紙帶上打的點(diǎn)如圖2示，測(cè)得A、B兩點(diǎn)間距離為7.19cm，A、C兩點(diǎn)間距離為14.77cm，A、D兩點(diǎn)間距離為22.74cm，A、E兩點(diǎn)間距離為31.10cm．已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器外接50Hz的低壓交流電源．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打D點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能是

8.33

J．

Answer 1

分析：（1）明確實(shí)驗(yàn)原理、具體操細(xì)節(jié)以及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用可正確解答該題．
（2）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能．

解答：解：（1）在本實(shí)驗(yàn)中由于采用了打電計(jì)時(shí)器，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量物體下落時(shí)間，因此不需要有用秒表測(cè)量時(shí)間，故A步驟是不必要的．
（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：CE之間的平均速度等于D點(diǎn)的瞬時(shí)速度，得：
vD=

xCE

2T

=

(31.10-14.77)×10-2m

2×0.02s

=4.0825m/s
因此打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打D點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能是：
Ek=

1

2

m

v

2 D

=

1

2

×1×(4.0825)2=8.33J
故答案為：（1）A；（2）8.33．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是知道實(shí)驗(yàn)的原理，通過原理確定測(cè)量的步驟以及需要測(cè)量的物理量，同時(shí)在紙帶法實(shí)驗(yàn)中要熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題．