Question

（2011?碑林区模拟）甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”．
①下面是操作步骤：
a．按图1安装器材；
b．松开铁夹，使重锤带动纸带下落；
c．接通电火花计时器电源，使计时器开始工作d．进行数据处理：
e．根据需要，在纸带上测量数据．
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列

a、c、b、e、d

．
②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，图2为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D…，

电火花计时器打F点时，重锤下落的速度为

1.15（1.14---1.16）

m/s．（保留到小数点后两位）
③如果已知重锤的质量为0.50kg，当地的重力加速度为9.80m/s²．从打O点到打F点的过程中，重锤重力势能的减少量为

0.35（0.34---0.35）

J，重锤动能的增加量为

0.33（0.32---0.34）

J．（保留到小数点后两位）

Answer 1

分析：①实验步骤要符合事物发展逻辑，要有利于操作和减小实验误差，在明确实验原理的情况下奔着这个原则即可正确安排实验步骤．
②在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求出点F的速度大小．
③根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量．

解答：解：①在明确实验原理的前提下，先安装实验器材，然后再进行实验，故具体步骤为：A、D、B、C、E、F．
答案为：a、c、b、e、d．
 ②在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故C点的速度为：
vF=

xEG

2T

=

4.60cm

0.04s

=1.15m/s，由于刻度尺在读数时需要估读，因此答案在1.14m/s-1.16m/s都正确．
故答案为：1.15（1.14---1.16）．
③重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：
△E_p=mgs_OF=0.35J，由于刻度尺在读数时需要估读，因此答案在0.34J---0.35J都正确．
故答案为：0.35（0.34---0.35）．
动能增量为：
△Ek=

1

2

m

v

2 F

-0=0.33J，答案在0.32J---0.34J范围内均正确．
故答案为：0.33（0.32---0.34）．

点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．