Question

18．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，一條理想的紙帶，數(shù)據(jù)如圖所示，單位是cm，g取9.8m/s²，O、A之間有幾個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒畫出．
（1）紙帶的左（選填：左、右）端與重物相連．
（2）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重力勢能的減少量△E_P=0.49，B點(diǎn)的速度v_B=0.98，此過程中物體動(dòng)能的增量△E_K=0.48．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)相等時(shí)間內(nèi)的位移逐漸增大確定紙帶的哪一端與重物相連．
（2）根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量．

解答 解：（1）知道在重物拖動(dòng)下速度越來越大，相等時(shí)間內(nèi)的位移增大，由于AB間的距離小于BC間的距離，可知紙帶的左端與重物相連．
（2）從O到B，重力勢能的減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J，
B點(diǎn)的瞬時(shí)速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.06-3.14）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.98m/s，則物體動(dòng)能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×0.9{8}^{2}$J≈0.48J．
故答案為：（1）左；（2）0.49，0.98，0.48．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會(huì)根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，難度不大．