Question

【題目】如圖甲所示，是用電火花計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置。已知當地的重力加速度g=9.80m/s2，電火花計時器所用電源頻率為50Hz，重物質量為0.2kg.

(1)下列操作中正確的是___________.

A．電火花計時器應接6V交流電源

B．應先釋放紙帶，后接通電源打點

C．需使用秒表測出重物下落的時間

D．測出紙帶上兩點間的距離，可知重物相應的下落高度

(2)某同學按照正確的操作，得到一條符合實驗要求的紙帶，如圖乙所示.如果打O點時重物速度為0，A、B、C是打點計時器連續打下的3個點，計算B點對應的速度時，甲同學用，乙同學用vB=，你贊成___________(選填“甲”或“乙”)同學的計算方法.

(3)該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C的距離，并記錄在圖乙中(單位cm).打點計時器打B點時重物的動能為___________J，從O到B過程中重物重力勢能的減少量為___________J(計算結果均保留3位有效數字).

Answer 1

【答案】D 乙 0.369 0.376

【解析】

第一空.A.打點計時器應接交流電源，故A錯誤；

B.開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故B錯誤；

C.我們可以通過打點計時器計算時間，不需要秒表，故C錯誤；

D.測出紙帶上兩點跡間的距離，可知重物相應的下落高度，故D正確.

故填D.

第二空.計算B點瞬時速度時，若按甲同學的方法用，即認為紙帶下落的加速度為g，則不需要計算速度vB的值也會有：，故甲的數據處理方法錯誤，應該選用乙同學的：某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，，故乙同學正確.

第三空. B點的瞬時速度為：，那么此時重物的動能.

第四空.從初始位置O到打下計數點B的過程中，重錘的重力勢能的減少量為：△Ep=mgh=0.2×9.8×0.192J≈0.376J.