Question

【題目】如圖（a）所示，沖擊擺是一個(gè)用細(xì)線懸掛著的擺塊，彈丸擊中擺塊時(shí)陷人擺塊內(nèi)，使擺塊擺至某一高度，利用這種裝置可以測(cè)出彈丸的發(fā)射速度．

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平測(cè)出彈丸的質(zhì)量m和擺塊的質(zhì)量M；

②將實(shí)驗(yàn)裝置水平放在桌子上，調(diào)節(jié)擺繩的長(zhǎng)度．使彈丸恰好能射人擺塊內(nèi)，并使擺塊擺動(dòng)平穩(wěn)，同時(shí)用刻度尺測(cè)出擺長(zhǎng)；

③讓擺塊靜止在平衡位置，扳動(dòng)彈資槍的扳機(jī)，把彈丸射入擺塊內(nèi)，擺塊和彈丸推動(dòng)指針一起擺動(dòng)．記下指針的最大偏角；

④多次重復(fù)步驟③，記錄指針最大偏角的平均值；

⑤換不同擋位測(cè)量，并將結(jié)果填人下表。

完成下列填空：

（1）現(xiàn)測(cè)得高速擋指針最大偏角如圖（b）所示，請(qǐng)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：＝____。

（2）用上述測(cè)量的物理量表示發(fā)射彈丸的速度v＝____（已知重力加速度為g）

（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，每次實(shí)驗(yàn)前，并不是將指針置于豎直方向的零刻度處，常常需要試射并記下各擋對(duì)應(yīng)的最大指針偏角．每次正式射擊前，應(yīng)預(yù)置指針，使其偏角略小于該擋的最大偏角。請(qǐng)寫出這樣做的一個(gè)理由：______________________________。

Answer 1

【答案】 22.4（22.1～22.7均正確） 擺塊在推動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)時(shí)，要克服摩擦力做功，故應(yīng)使指針先停留在適當(dāng)?shù)娜n度，以減少能量的損耗

【解析】（1）分度值為1°，故讀數(shù)為22.4（22.1～22.7均正確）

（2）彈丸射入擺塊內(nèi)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

擺塊向上擺動(dòng)，機(jī)械能守恒：，

聯(lián)立解得：

（3）擺塊在推動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)時(shí)，要克服摩擦力做功，故應(yīng)使指針先停留在適當(dāng)?shù)娜n度，以減少能量的損耗。（其他理由，如“過大的速度碰撞指針要損失較多的機(jī)械能”、“指針擺動(dòng)較長(zhǎng)的距離損失的機(jī)械能較多”等，只要合理）