Question

9．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s²，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個點(diǎn)的距離如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時間間隔為0.02s），那么：

①紙帶的左端端與重物相連；
②打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時，物體的速度v_B=1.90m/s；
③從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是△E_p=1.91J，此過程中物體動能的增加量△E_k=0.48J（取g=9.8m/s²）；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
④實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 通過相等時間間隔內(nèi)位移的變化判斷紙帶的哪一端與重物相連．根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量；根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時間的瞬時速度求出B點(diǎn)的瞬時速度，從而求出動能的變化量．

解答 解：（1）重物在開始下落時速度較慢，在紙帶上打的點(diǎn)較密，越往后，物體下落得越快，紙帶上的點(diǎn)越�。�所以，紙帶上靠近重物的一端的點(diǎn)較密，因此紙帶的左端與重物相連．
（2）B點(diǎn)的瞬時速度等于AC段的平均速度，
則有：v_B=$\frac{（7.06-3.14）×0.01}{2×0.02}$=1.90m/s．
（3）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是：
△E_p=mgh=1×9.8×0.0501J≈1.91J．
動能的增加量為：△E_k=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=0.48J．
（4）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．
故答案為：①左端    ②1.90m/s    ③1.91J；   0.48J
④在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒

點(diǎn)評 該題主要考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)的操作步驟和運(yùn)用運(yùn)動學(xué)規(guī)律、功能關(guān)系去處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力．