Question

8．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，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，重物質(zhì)量m=1.00kg，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.80m/s²．

（1）某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖1所示，其中O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出），該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖2中（單位cm）．
①這三組數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是15.7
②根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
③從O點(diǎn)到②問(wèn)中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量△E_p=1.22J，動(dòng)能的增加量△E_k=1.20J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)重錘下落的高度求出重力勢(shì)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)速度得出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量．

解答 解：①刻度尺的讀數(shù)需讀到最小刻度的后一位，三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是：15.7．
③對(duì)于OB段，重錘重力勢(shì)能的減小量△E_p=mgh_OB=1×9.80×0.1242J≈1.22J；
B點(diǎn)的瞬時(shí)速度${v}_{B}^{\;}=\frac{{x}_{AC}^{\;}}{2T}$=$\frac{0.157-0.095}{0.04}m/s$=1.55m/s，
則動(dòng)能的增加量$△{E}_{k}^{\;}=\frac{1}{2}m{v}_{\;}^{2}=\frac{1}{2}×1×1.5{5}_{\;}^{2}≈1.20J$．
故答案為：①15.7；③1.22，1.20

點(diǎn)評(píng) 紙帶問(wèn)題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問(wèn)題．我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，這是紙帶法實(shí)驗(yàn)中考查的重點(diǎn)．