Question

19．在用自由落體運(yùn)動驗證機(jī)械能守恒的實驗中，重物質(zhì)量m=1kg，紙帶上打出的一部分點(diǎn)如圖所示．A、B是我們選取的兩個點(diǎn)，M、B、N是連續(xù)的三個點(diǎn)（相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.02s）（本題所有計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（1）紙帶的左端與重物相連．（填“左”或“右”）．
（2）打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)B時，重物的速度v_B=3.87m/s．
（3）從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，重力勢能減少量△E_P=7.28J，若已經(jīng)測出A點(diǎn)對應(yīng)的速度v_B=0.980m/s，則此過程中物體動能的增加量△E_k=7.01J，△E_P略大于△E_k（填“等于”，“略大于”或“略小于”），這是因為重物下落時受到阻力．（g取9.8m/s²）

Answer 1

分析 紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度和加速度，從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）從紙帶上可以看出0點(diǎn)為打出來的第一個點(diǎn)，速度為0，重物自由下落，初速度為0，所以應(yīng)該先打出0點(diǎn)，而與重物相連的紙帶在下端，應(yīng)該先打點(diǎn)．所以紙帶的左端應(yīng)與重物相連．
（2）利用勻變速直線運(yùn)動的推論
v_B=$\frac{0.8073-0.6518}{2×0.02}$=3.87  m/s
（3）重力勢能減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.7276J=7.28  J．
△E_k=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$-0=$\frac{1}{2}×1×$（3.87）²=7.01 J，
△E_P略大于△E_k，這是因為
故答案為：
（1）左端     
（2）3.87  
（3）7.28 J；   7.01 J； 略大于； 重物下落時受到阻力．

點(diǎn)評 紙帶的處理在高中實驗中用到多次，需要牢固的掌握．實驗原理是比較減少的重力勢能和增加的動能之間的關(guān)系，圍繞實驗原理記憶實驗過程和出現(xiàn)誤差的原因．