Question

15．在“利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，得到了一條如圖所示的紙帶（打0點(diǎn)時(shí)，速度為零），紙帶上的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)5時(shí)，物體動(dòng)能的表達(dá)式為E _k=$\frac{1}{2}m（\frac{{s}_{6}-{s}_{4}}{2T}）^{2}$，物體重力勢(shì)能減少的表達(dá)式為E _p=mgs₅，實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)比較E_k和E_p是否相等來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的（設(shè)交流電周期為T）．

Answer 1

分析 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)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的表達(dá)式，根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量．

解答 解：紙帶上的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置．
計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度${v}_{5}=\frac{{s}_{6}-{s}_{4}}{2T}$，則動(dòng)能的表達(dá)式${E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{5}}^{2}$=$\frac{1}{2}m（\frac{{s}_{6}-{s}_{4}}{2T}）^{2}$，物體重力勢(shì)能減小量E_p=mgs₅，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較E _k和E _p是否相等來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒．
故答案為：位置，$\frac{1}{2}m（\frac{{s}_{6}-{s}_{4}}{2T}）^{2}$，mgs₅，E _k和E _p是否相等．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)根據(jù)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)紙帶下降的高度求解重力勢(shì)能的減小量．