Question

3．用如圖1所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗．打點計時器的打點周期為T，重錘的質量為m，重力加速度為g．

（1）完成下面部分實驗步驟的相關內容：
A．按圖示的裝置安裝器件．
B．將打點計時器接到交流電源上（填“交流”或“直流”）．
C．先接通打點計時器的電源，再釋放紙帶，讓重錘拖著紙帶從高處自由下落．
D．選取合適的紙帶進行處理分析，如圖2，O是速度為零的點，A、B、C是從合適位置選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）
（2）圖2中紙帶的左端（選填“左”或“右”）與重物相連；
（3）測量得到d₁、d₂、d₃．取上圖中的O點和B（填“A”、“B”或“C”）點來驗證機械能守恒定律比較簡捷方便，打點計時器打下該點時重錘的動能 E_k=$\frac{m（3x0ljoc_{3}-6go5n6o_{1}）^{2}}{8{T}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）打點計時器用的是交流電壓，用打點計時器做實驗時，實驗步驟要求先接通電源，讓打點計時器正常工作后，釋放紙帶；
（2、3）求紙帶上某點的瞬時速度可用與之前后相鄰的兩點間的平均速度來代替，求出某點的速度大小，即可求出其物體動能的增加量，即可研究機械能是否守恒．

解答 解：（1）B、將打點計時器應接到交流電源上．
（2）先接通打點計時器的電源，再釋放紙帶，讓重錘拖著紙帶從高處自由下落，由紙帶打點可知，紙帶左端與重物相連．
（3）取圖2中O和B來驗證機械能守恒定律比較簡捷方便，因為B點的瞬時速度容易測得．
打點計時器打下B點時重錘的速度為v_B=$\frac{uhqlj8m_{3}-ijxvvaj_{1}}{2T}$
動能E_K=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{m（qk3oq5n_{3}-1euld3u_{1}）^{2}}{8{T}^{2}}$．
故答案為：（1）交流；（2）左端；（3）B，$\frac{（d3-d1）2}{8T2}$m．

點評 解決本題的關鍵掌握實驗的原理，以及掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度．