Question

13．某同學(xué)采用重物自由下落的方法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，如圖甲所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s²，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)O的距離如圖乙所示，那么         
（1）紙帶的左（選填“左”或“右”）端與重物相連；
（2）從起點(diǎn)O到計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量△E_p=0.48J，此過程中重物動(dòng)能的增加量△E_k=0.47J．
（3）通過計(jì)算，數(shù)值上△E_p＞△E_k，這是因?yàn)槟Σ磷枇�和空氣阻力的存在．�?

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紙帶的疏密程度可確定哪端與重物相連；
（2）根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)平均速度可求得B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，再根據(jù)動(dòng)能公式可求得動(dòng)能；
（3）由于阻力的存在，重力勢(shì)能的減小量要略大于動(dòng)能的增加量．

解答 解：（1）重物拖著紙帶做加速運(yùn)動(dòng)，相等時(shí)間內(nèi)的位移逐漸增大，可知紙帶的左端與重物相連．
（2）從打下點(diǎn)A到打下點(diǎn)B的過程中重力勢(shì)能的減少量△E_p=mgh_AB=1×9.8×4.86×10^-2J=0.48J．
B點(diǎn)的速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，故v_B=$\frac{7.02-3.13}{2×0.02}×1{0}^{-2}$=0.97m/s； 則動(dòng)能E_K=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}×1×（0.97）^{2}$=0.47J；
（3）動(dòng)能的增加量△E_k最有可能小于勢(shì)能的減少量△E_p，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是摩擦阻力和空氣阻力的存在．
故答案為：（1）左，（2）0.48J；0.47J；（3）摩擦阻力和空氣阻力的存在

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理，掌握紙帶的處理方法，知道實(shí)驗(yàn)誤差形成的原因，能根據(jù)紙帶分析重力勢(shì)能和動(dòng)能變化間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．