Question

16．某同學利用圖甲中器材驗證機械能守恒實驗．如圖乙是該實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，現要取 A、B 兩點來驗證實驗，已知電磁打點計時器每隔0.02s打一個點．

請回答下列問題：
①打點計時器應接4～6V的交流 （填“直流”或“交流”）電源；
②可以判斷，連接重物的夾子應夾在紙帶的左端（填“左”或“右”）；
③若x₂=4.80cm，則在紙帶上打下記數點B時的速度v_B=1.20m/s（計算結果保留三位有效數字）．
④若x₁數據也已測出，則實驗還需測出物理量為AB之間的距離或h_AB．

Answer 1

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值．

解答 解：①電磁打點計時器和電火花計時器都是使用交流電源的計時儀器，電磁打點計時器的工作電壓交流6V以下，當電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．
②從紙帶上可以發(fā)現從左到右，相鄰的計數點的距離越來越大，也就是說明速度越來越大．
與重物相連接的紙帶先打出點，速度較小，所以實驗時紙帶的左端通過夾子和重物相連接．
③若x₂=4.80cm，則根據中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小得
在紙帶上打下記數點B時的速度v_B=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.048}{0.04}$=1.20m/s．
④若x₁數據也已測出，則實驗還需測出物理量為AB之間的距離；
故答案為：①4～6V、交流；②左；③1.20； ④AB之間的距離或h_AB．

點評 對于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學習它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做，以加強基本儀器的了解和使用．
紙帶問題的處理是力學實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度．