Question

10．在“验证机械能守恒定律”的实验中．实验装置如图甲所示．

（1）该实验使用电火花打点计时器，下列说法正确的是A；
A．电火花打点计时器的工作电压为220V交流电
B．图乙中①、②为电火花打点计时器的电源接线柱
C．图乙中电火花计时器打点不需要墨盘纸
D．打点计时器连续打两点的时间间隔也可以不是0.02s
（2）纸带下端所挂重物应选图丙中的C重物比较合适（填所选得重物的字母）．
（3）按照正确操作得到一条纸带．取中间打点清晰的一段．在纸带前半部分选取A、B、C 三个连续的打点．在纸带的后半部分选取D、E、F三个连续的打点．一些打点间距离已经测出（单位cm），如图丁所示．使用的电源频率为50Hz，现选纸带BE段验证机械能守恒．已知重物质量为0.200kg，当地重力加速度取9.80m/s²、则该过程物体重力势能减少量为0.331J，动能增加量为0.326J．（计算结果均保留三位有效数字）

Answer 1

分析 对于基本实验仪器，首先理解仪器的工作原理，会正确使用实验仪器，根据所测量数据正确进行数据处理以及具体使用仪器的注意事项等．
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在B点时的速度，然后根据动能、势能的定义进一步求得动能、势能的变化量．

解答 解：（1）A、根据打点计时器的构造和具体使用我们知道，打点计时器的工作电源为交流电源，电火花打点计时器的工作电压为220V，故A正确；
B、电火花打点计时器使用是交流220V，没有电源接线柱，故B错误；
C、图乙中电火花计时器打点需要墨盘纸，而电磁打点计时器不需要墨盘纸，故C错误；
D、因频率为50Hz，则打点计时器连续打两点的时间间隔一定是0.02s，故D错误；
（2）纸带下端所挂重物应该体积小，且质量大，从而受到的阻力较小，而C是重锺，故选C；
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在B点时的速度，
则有：v_B=$\frac{0.0692}{2×0.02}$m/s=1.73 m/s
动能的增量：△E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×0.2×1.73²≈0.326J
重力势能的减少量：△E_p=mgh_B=0.2×9.8×0.169 J≈0.331 J．
故答案：（1）A；（2）C；（3）0.331，0.326．

点评 对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去操作，达到熟练使用的程度．
本题比较简单，考查了验证机械能守恒定律中基本方法的应用，对于基本方法不能忽视，要在训练中加强练习，提高认识．