Question

利用電火花計(jì)時(shí)器做如下實(shí)驗(yàn)。
（1）（10分）甲同學(xué)使用如圖1所示的裝置來(lái)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。

①下面是操作步驟：
a．按圖1安裝器材；
b．松開(kāi)鐵夾，使重錘帶動(dòng)紙帶下落；
c．接通電火花計(jì)時(shí)器電源，使計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作
d．進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：
e．根據(jù)需要，在紙帶上測(cè)量數(shù)據(jù)。
把上述必要的操作步驟按正確的順序排列           .
②電火花計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，圖2為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，從起始點(diǎn)O開(kāi)始，將此后連續(xù)打出的7個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)為A、B、C、D……，

電火花計(jì)時(shí)器打F點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度為            m/s。（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）
③如果已知重錘的質(zhì)量為0．50kg，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?．80m／s2。從打O點(diǎn)到打F點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量為           J，重錘動(dòng)能的增加量為     J。（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）
（2）（8分）乙同學(xué)采用如圖3所示的裝置進(jìn)行了有關(guān)“動(dòng)能定理”研究的實(shí)驗(yàn)。

a．按圖3把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，不掛配重，反復(fù)移動(dòng)墊木直到小車(chē)能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
b．把細(xì)線系在小車(chē)上并繞過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重。接通電源，放開(kāi)小車(chē)，電火花計(jì)時(shí)器在被小車(chē)帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)。從某點(diǎn)A開(kāi)始，此后在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)為B、C、D……；
c．測(cè)量出B、C、D、……各點(diǎn)與A點(diǎn)的距離，分別記為、、、……；
d．用配重受到的重力分別乘以、、、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；（重力加速度g=9．80m／s2）
e．求出B、C、D、……各點(diǎn)速度的大小，分別記為、、、……，再求出它們的平方、、、……；
f．用縱坐標(biāo)表示速度的平方，橫坐標(biāo)表示配重重力所做的功W，作出圖象，并在圖象中描出（，）坐標(biāo)點(diǎn)，再連成圖線；（以下計(jì)算保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）
①在步驟d中，該同學(xué)測(cè)得，則配重重力所做的功      J；
②該同學(xué)得到圖象如圖4。通過(guò)圖象可知，打A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)小車(chē)的速度  m／s；
③小車(chē)的質(zhì)量M=        kg.

Answer 1

解答：解：（1）①在明確實(shí)驗(yàn)原理的前提下，先安裝實(shí)驗(yàn)器材，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故具體步驟為：A、D、B、C、E、F．
答案為：a、c、b、e、d．
②在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，故F點(diǎn)的速度為：
v_F==1.15m/s，由于刻度尺在讀數(shù)時(shí)需要估讀，因此答案在1.14m/s-1.16m/s都正確．
故答案為：1.15（1.14---1.16）．
③重力勢(shì)能的減小量等于重力做功大小，故有：
△E_p=mgs_OF=0.35J，由于刻度尺在讀數(shù)時(shí)需要估讀，因此答案在0.34J---0.35J都正確．
故答案為：0.35（0.34---0.35）．
動(dòng)能增量為：△E_k=-0=0.33J，答案在0.32J---0.34J范圍內(nèi)均正確．
故答案為：0.33（0.32---0.34）．
（2）①配重重力做功為：W=mgx₄=0.1×9.8×0.4≈0.39J
故答案為：0.39．
②由圖可知，縱軸截距對(duì)應(yīng)的就是打A點(diǎn)速度的平方，因此有：=0.25m²/s²
所以有：Av_A=0.50m/s．
故答案為：0.50（0.48-0.52）．
③根據(jù)動(dòng)能定理：W=m-m，可得：=+，所以圖象的斜率：K=，代入數(shù)據(jù)得：m=0.30kg．
故答案為：0.30（0.28-0.32）．