Question

(10分) 某同學安裝如圖甲的實驗裝置，驗證機械能守恒定律。如圖乙是該實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，現要取A、B兩點來驗證實驗，已知電火花打點計時器每隔0.02S打一個點。

請回答下列問題：

（1）電火花打點計時器的工作電壓是________V；

（2）根據紙帶可以判斷，實驗時紙帶的_______端是和重物相連接（選填“左”或“右”）；

（3）若X₂=4.80cm，則在紙帶上打下計數點B時的速度V_B=______m/s（計算結果保留三位有效數字）；

（4）若X₁數據也已測出，則實驗還需測出的物理量為___________________。

（5）經過測量計算后，某同學畫出了如圖丙所示的E— h圖線，則圖丙中表示動能隨高度變化的曲線為    (選填“圖線A”或“圖線B”)，

 

Answer 1

【答案】

（1）220V   （2）左      （3）1.20      （4）AB之間的距離或h_AB     （5）圖線B   

【解析】

試題分析：（1）電火花打點計時器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點而顯出點跡的一種計時儀器.給電火花打點計時器接220V電源，按下脈沖輸出開關，計時器發出的脈沖電流，通過接正極的放電針和墨粉紙盤到接負極的紙盤軸，產生火花放電，于是在紙帶上打出一系列的點，而且在交流電的每個周期放電一次，因此電火花打點計時器打出點間的時間間隔等于交流電的周期，電火花打點計時器的工作電壓是220V；

（2）從紙帶上可以發現從左到右，相鄰的計數點的距離越來越大，也就是說明速度越來越大，與重物相連接的紙帶先打出點，速度較小，所以實驗時紙帶的左端通過夾子和重物相連接；

（3）因紙帶隨重物一起做勻加速直線運動，所以根據勻變速直線運動的推論得：打出B點時紙帶運動的瞬時速度為

（4）若X₁數據已測出，則可求出在紙帶上打下計數點B時的速度，進而可求出AB兩點動能的變化量，要驗證機械能守恒定律，則還要求出重力勢能的變化量，所以還要測出AB之間的距離；

（5）因重物在下落過程中做勻加速直線運動，所以高度越來越小，速度越來越大，動能越來越大，故圖丙中表示動能隨高度變化的曲線為圖線B．

考點：本題考查“驗證機械能守恒定律”實驗的原理、電火花打點計時器的工作原理、紙帶問題的處理處理方法、利用圖象處理實驗數據．