Question

4．某同學用打點計時器、重物和紙帶做《驗證機械能守恒定律》的實驗，所用打點計時器接工作電壓為4V～6V，頻率是50H_Z的交流電源．重物的質(zhì)量為m（kg）．選出的一條紙帶如圖所示，O為起始點，A、B、C是三個計數(shù)點，三個計數(shù)點的選擇是，從A開始每隔一個點選一個計數(shù)點．用最小刻度為mm（毫米）的刻度尺測得OA=11.13cm，OB=17.75cm，OC=25.9cm．這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是OC，應該寫成25.90cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，當打點計時器打到B點時重物的重力勢能比開始下落時減少了1.74mJ，這時重物動能是1.71mJ．（g取9.80m/s²，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 對于基本實驗儀器，首先理解儀器的工作原理，會正確使用實驗儀器，根據(jù)所測量數(shù)據(jù)正確進行數(shù)據(jù)處理以及具體使用儀器的注意事項等．
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，根據(jù)下降的高度求出物體重力勢能的減小量，從而判斷機械能是否守恒．

解答 解：電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，工作電壓為4V～6V．當電源的頻率是50HZ時，它每隔0.02s打一次點． 
根據(jù)刻度尺的讀數(shù)要求可知，應估讀到0.1mm即0.01cm，
所以不符合要求的是25.9cm，即OC，應寫成25.90cm．
重物重力勢能的減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.1775J=1.74m J．
勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.2590-0.1113}{2×0.04}$=1.85m/s 
這時重物的動能E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=1.71m J．
故答案為：OC； 25.90cm；1.74m； 1.71m．

點評 對于基本實驗儀器不光要了解其工作原理，還要從實踐上去了解它，自己動手去操作，達到熟練使用的程度．要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．