Question

3．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，質(zhì)量m=1.00kg的重物自由下落，得到如圖所示的紙帶．相鄰兩計數(shù)點之間還有一個點沒有畫出，那么（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（g=9.8m/s²）

（1）紙帶的左端與重物相連（填“左”或“右”）．
（2）從起點到打下B點過程中物體的重力勢能減少量△E_P=1.89J；
（3）從起點到打下B點過程中物體動能的增加量△E_k=1.70J；
（4）由實驗數(shù)據(jù)可知：△E_P＞△E_k；（填“＜”“＞”或“=”）

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(shù)據(jù)處理以及注意事項．
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．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）從紙帶上可以看出0點為打出來的第一個點，速度為0，重物自由下落，初速度為0．所以紙帶的左端應(yīng)與重物相連．
（2）重力勢能減小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.1925 J≈1.89J．
（3）利用勻變速直線運動的推論有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.2293-0.1555}{2×0.02}$=1.845m/s
E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}×1×1.84{5}^{2}$≈1.70 J
△E_k=E_kB-0=1.70 J
故重力勢能的減小量大于動能的增加量；
故答案為：（1）左；（2）1.89；（3）1.70，（4）＞

點評 運用運動學(xué)公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．