Question

4．（1）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，打出的紙帶如圖所示．設(shè)重錘質(zhì)量為m、交流電周期為T，則打點4時重錘的動能可以表示為$\frac{{m{（h}_{5}{-h}_{3}）}^{2}}{{8T}^{2}}$．（用T．m和h₁h₂h₃h₄h₅表示）
（2）根據(jù)打出的紙帶，用△s=aT²求出a=$\frac{{{h}_{1}+h}_{5}-{2h}_{3}}{{4T}^{2}}$（用T和h₁h₂h₃h₄h₅表示）
（3）為了求起點0到點4重錘的重力勢能變化量，需要知道重力加速度g的值，這個g值應(yīng)該是A（填選項的序號即可）．
A．取當?shù)氐膶嶋Hg值
B．根據(jù)打出的紙帶，用△s=gT²求出
C．近似取10m/s²即可
D．以上說法均錯誤．

Answer 1

分析 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和加速度，從而求出動能．實驗的目的是驗證機械能守恒，所以求解重力勢能變化需要的g應(yīng)取當?shù)氐膶嶋Hg值．

解答 解：（1）利用勻變速直線運動的推論得
打點4的速度v₄=$\frac{h5-h3}{2T}$，
因此動能E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{{m{（h}_{5}{-h}_{3}）}^{2}}{{8T}^{2}}$
（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{{{h}_{1}+h}_{5}-{2h}_{3}}{{4T}^{2}}$
（3）在“驗證機械能守恒定律”實驗中要求起點0到點4重錘的重力勢能變化量，不能用機械能守恒來計算g值，應(yīng)取當?shù)氐膶嶋Hg值．如果采用△S=gT²求解，那么求出來的只是運動的加速度．
故選：A．
故答案為：（1）$\frac{{m{（h}_{5}{-h}_{3}）}^{2}}{{8T}^{2}}$
（2）$\frac{{{h}_{1}+h}_{5}-{2h}_{3}}{{4T}^{2}}$
（3）A

點評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．