Question

3．在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=200g的重物自由下落，打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示．O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計時器每隔T=0.02s打一個點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g=9.8m/s²，那么

（1）計算B點(diǎn)瞬時速度時，甲同學(xué)用v_B²=2gx_OB，乙同學(xué)用v_B=$\frac{xAC}{2T}$．其中所選擇方法正確的是乙（填“甲”或“乙”）同學(xué)．
（2）紙帶下落的加速度為9.5m/s²．
（3）若同學(xué)丁不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點(diǎn)之后的紙帶能否實現(xiàn)驗證機(jī)械能守恒定律的目的？能（填“能”或“不能”）

Answer 1

分析 題的關(guān)鍵是處理紙帶問題時應(yīng)用v${\;}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$ 求瞬時速度，既可以用mgh=$\frac{1}{2}$mv²來驗證機(jī)械能守恒，也可以用mgh=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²來驗證．

解答 解：（1）、由于實驗過程中重物和紙帶會受到空氣和限位孔的阻力作用，導(dǎo)致測得的加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?br />所以求速度時不能用${v}_{B}^{2}$=2gS_OB，來求，只能根據(jù)v${\;}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$，求瞬時速度值，所以乙正確．
（2）、根據(jù)△x=at²，可求出a=$\frac{{x}_{BC}-{x}_{AB}}{{T}^{2}}$，代入數(shù)據(jù)解得a=9.5m/s²，
（3）、根據(jù)mgh=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²可知，可以利用A點(diǎn)之后的紙帶驗證機(jī)械能守恒，即能實現(xiàn)．
故答案為：（1）乙；（2）9.5；（3）能．

點(diǎn)評 明確實驗原理，熟記處理紙帶問題的思路和方法，注意求瞬時速度的方法，分清理論推導(dǎo)與實驗探索的區(qū)別，學(xué)會求加速度的方法．