Question

14．用如圖1所示裝置驗證機械能守恒定律時，

（1）該實驗中必需使用到的儀器是C
A．天平                      B．秒表C． 毫米刻度尺             D．彈簧測力計
（2）下列做法正確的有AB
A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上
B．實驗前，應用夾子夾住紙帶上端，使紙帶保持豎直
C．實驗時，先放手松開紙帶再接通打點計時器電源
D．實驗所用的電火花打點計時器應接到220直流電源上
E．數據處理時，應選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置
（3）實驗中，要從打出來的幾條紙帶中選擇第1、2個點的間距接近2mm、并且點跡清晰的紙帶來進行測量和數據處理．幾個同學在利用毫米刻度尺測量第1、2個點的間距時，測量結果分別記錄如下，你認為哪一個符合測量讀數的規則？C
A．1.900mm            B．1.90mm          C．1.9mm           D．2mm
（4）實驗中得到一條符合要求的點跡清晰的紙帶，如圖2所示．把第一個點記作O，選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E．經測量得：$\overline{OA}$=19.00cm，$\overline{AC}$=8.36cm，$\overline{CE}$=9.98cm．當地重力加速度g=9.8m/s²，實驗所用電源的頻率為50Hz，若重物的質量為100g．根據以上數據，可得重物由O點運動到C點的過程中，重力勢能的減少量為0.27J，動能的增加量為0.26J．（結果均保留兩位有效數字）

Answer 1

分析 （1）根據實驗需要測量的量與實驗器材分析答題．
（2）實驗時紙帶應豎直，應先接通電源后釋放紙帶，根據實驗注意事項分析答題．
（3）用刻度尺測距離時應估讀一位，應在分度值后估讀一位，根據讀數分析答題．
（4）根據實驗數據求出重力勢能的減少量，應用勻變速直線運動的推論求出C點的瞬時速度，然后求出動能的增加量．

解答 解：（1）實驗需要用刻度尺測距離，故選C；
（2）A、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，故A正確．
B、為了保證紙帶在豎直方向做自由落體，實驗前，手應提住紙帶上端，并使紙帶豎直，故B正確．
C、實驗時，先接通打點計時器電源再放手松開紙帶，故C錯誤．
D、實驗所用的電火花打點計時器應接到220V交流電源上，故D錯誤；
E、為了減小測量數據h的相對誤差，數據處理時，應選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初、末位置，故E錯誤．
故選：AB．
（3）毫米刻度尺的分度值為1mm，讀數應準確到毫米，然后再估讀一位，即小數點后有一位數據，由測量數據可知，C正確，ABD錯誤，
故選：C；
（4）由題意可知：$\overline{OA}$=19.00cm=0.1900m，$\overline{AC}$=8.36cm=0.0836m，$\overline{CE}$=9.98cm=0.0998m，m=100g=0.100kg，
重物由O點運動到C點的過程中，重力勢能的減少量：△E_P=mg（$\overline{OA}$+$\overline{AC}$）=0.100×9.8×（0.1900+0.0836）=0.27J，
打C點時重物的速度：v=$\frac{\overline{AC}+\overline{CE}}{4T}$=$\frac{0.0836+0.0998}{4×0.02}$=2.2925m/s，
動能增加量：△E_K=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×0.100×2.2925²≈0.26J；
故答案為：（1）C；（2）AB；（3）C；（4）0.27；0.26．

點評 本題考查了實驗器材、實驗注意事項、實驗數據處理，掌握基礎知識是解題的關鍵，應用勻變速直線運動推論與重力勢能計算公式即可解題，平時要注意基礎知識的學習與應用．