Question

9．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(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）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?.8m/s²，那么

（1）紙帶的左端（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(diǎn)到B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；
（3）從O點(diǎn)到（2）問中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量△E_p=1.89 J，動(dòng)能增加△E_k=1.70 J．（結(jié)果取三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)相等時(shí)間內(nèi)的位移越來越大，確定紙帶的哪一端與重物相連．
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)速度得出速度的大小，從而得出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量．

解答 解：（1）重物做加速運(yùn)動(dòng)，紙帶在相等時(shí)間內(nèi)的位移越來越大，可知紙帶的左端與重物相連．
（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（3）從O到B的過程中，重力勢(shì)能的減小量$△{E}_{p}=mgh=1×9.8×19.25×1{0}^{-2}$J≈1.89J，B點(diǎn)的速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（22.93-15.55）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=1.845m/s，則動(dòng)能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×1.84{5}^{2}$≈1.70J．
故答案為：（1）左，（2）B，（3）1.89，1.70．

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)下降的高度求解重力勢(shì)能的減小量．