Question

某同學(xué)利用電磁打點計時器打出的紙帶來驗證機械能守恒定律，該同學(xué)在實驗中得到一條紙帶，如圖所示，在紙帶上取6個計數(shù)點，兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.02s。其中1、2、3點相鄰，4、5、6點相鄰，在3點和4點之間還有若干個點。

s₁是1、3兩點的距離，s₂是2、5兩點的距離，s₃是4、6兩點的距離。

（1）實驗過程中，下列操作正確的是______▲_____。

A．電磁打點計時器應(yīng)接在220V交流電源上

B．實驗時應(yīng)先松開紙帶，然后迅速打開打點計時器

C．實驗時應(yīng)先打開打點計時器，然后松開紙帶

D．紙帶應(yīng)理順，穿過限位孔并保持豎直

（2）點2速度的表達式v₂=___▲_____。

（3）該同學(xué)測得的數(shù)據(jù)是s₁=4.00cm，s₂=16.00cm，s₃=8.00cm，重物（質(zhì)量為m）在豎直方向上運動從點2運動到點5過程中，動能增加量為_▲___m，勢能減少量為_▲___m。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字，重力加速度g =9.8m/s²）

Answer 1

【知識點】驗證機械能守恒定律． E5

【答案解析】 （1）CD  （2）  （3）1.50，1.57． 解析：：（1）A、電磁打點計時器解4-6V的交流電源．故A錯誤．B、實驗時應(yīng)先接通電源，再松開紙帶．故B錯誤，C正確．D、為了減小阻力，紙帶應(yīng)理順，穿過限位孔并保持豎直．故D正確．故選CD．
（2）某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則v₂=．
（3）點2的瞬時速度v₂=m/s=1m/s，點5的瞬時速度v₅=m/s=2m/s，則動能的增加量△E_k=mv₅²-mv₂²=×m×3=1.50mJ．
重力勢能的減小量△E_p=mgx₂=1.57mJ．

【思路點撥】（1）電磁打點計時器應(yīng)接在4-6V的交流電源上，實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶．（2）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點2的瞬時速度．（3）根據(jù)平均速度的推論分別求出點2、點5的瞬時速度，從而求出動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．