Question

8．在用打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=1.00kg重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0.02s打一次點，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²．那么：
（1）紙帶的左端（選填“左”或“右’）與重物相連；
（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點和B點來驗證機(jī)械能守恒定律；
（3）從O點到所取點，重物的重力勢能減少量△E_p=1.88J，動能增加量△E_k=1.84J；（結(jié)果均取3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）重物下落時做勻加速運動，故紙帶上的點應(yīng)越來越遠(yuǎn)，根據(jù)這個關(guān)系判斷那一端連接重物．
（2）驗證機(jī)械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△E_p=mgh和增加的動能△E_k=$\frac{1}{2}$mv²之間的關(guān)系，所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù)．
（3）減少的重力勢能△E_p=mgh，增加的動能△E_k=$\frac{1}{2}$mv²，v可由從紙帶上計算出來．

解答 解：（1）重物下落時做勻加速運動，故紙帶上的點應(yīng)越來越遠(yuǎn)，故應(yīng)該是左端連接重物．
（2）驗證機(jī)械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△E_k=$\frac{1}{2}$mv²之間的關(guān)系，所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù)．故選B點．
（3）減少的重力勢能△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10^-2=1.88J
v_B=$\frac{（23.28-15.55）×0.01}{2×0.02}$=1.9325m/s
所以：增加的動能△E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}×1×$（1.9325）²=1.84J
故答案為：（1）左；（2）B；（3）1.88；1.84

點評 正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進(jìn)行分析所測數(shù)據(jù)，如何測量計算，會起到事半功倍的效果．