Question

9．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s²，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖所示（相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s），那么：

①紙帶的左端端與重物相連；
②打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度v_B=1.90m/s；
③從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△E_p=1.91J，此過程中物體動能的增加量△E_k=0.48J（取g=9.8m/s²）；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
④實驗的結(jié)論是在實驗誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒．

Answer 1

分析 通過相等時間間隔內(nèi)位移的變化判斷紙帶的哪一端與重物相連．根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量；根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時間的瞬時速度求出B點的瞬時速度，從而求出動能的變化量．

解答 解：（1）重物在開始下落時速度較慢，在紙帶上打的點較密，越往后，物體下落得越快，紙帶上的點越稀．所以，紙帶上靠近重物的一端的點較密，因此紙帶的左端與重物相連．
（2）B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，
則有：v_B=$\frac{（7.06-3.14）×0.01}{2×0.02}$=1.90m/s．
（3）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是：
△E_p=mgh=1×9.8×0.0501J≈1.91J．
動能的增加量為：△E_k=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=0.48J．
（4）實驗的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒．
故答案為：①左端    ②1.90m/s    ③1.91J；   0.48J
④在實驗誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒

點評 該題主要考查了驗證機械能守恒定律的實驗的操作步驟和運用運動學(xué)規(guī)律、功能關(guān)系去處理實驗數(shù)據(jù)的能力．