Question

（2011?碑林區模擬）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．進行數據處理：
e．根據需要，在紙帶上測量數據．
把上述必要的操作步驟按正確的順序排列

a、c、b、e、d

．
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

1.15（1.14---1.16）

m/s．（保留到小數點后兩位）
③如果已知重錘的質量為0.50kg，當地的重力加速度為9.80m/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（0.34---0.35）

J，重錘動能的增加量為

0.33（0.32---0.34）

J．（保留到小數點后兩位）

Answer 1

分析：①實驗步驟要符合事物發展邏輯，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，據此可以求出點F的速度大小．
③根據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：A、D、B、C、E、F．
答案為：a、c、b、e、d．
 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：
vF=

xEG

2T

=

4.60cm

0.04s

=1.15m/s，由于刻度尺在讀數時需要估讀，因此答案在1.14m/s-1.16m/s都正確．
故答案為：1.15（1.14---1.16）．
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，由于刻度尺在讀數時需要估讀，因此答案在0.34J---0.35J都正確．
故答案為：0.35（0.34---0.35）．
動能增量為：
△Ek=

1

2

m

v

2 F

-0=0.33J，答案在0.32J---0.34J范圍內均正確．
故答案為：0.33（0.32---0.34）．

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