Question

15．在一次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)”中，質(zhì)量M=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，O點(diǎn)為得物剛釋放時(shí)打下的起始點(diǎn)，如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02s），單位cm，那么：
（1）紙帶的左（選填“左”或“右”）端與重物相連；
（2）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重物的重力勢(shì)能減少量是△E_p=0.49J，此過程中重物動(dòng)能的增加量△E_k0.48=J（g取9.8m/s²，計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）抓住相等時(shí)間內(nèi)的位移的變化確定紙帶哪一端與重物相連．
（2）根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量．

解答 解：（1）物體下落時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，因此所打點(diǎn)距會(huì)越來(lái)越大，故紙帶的左端與重物相連；
（2）根據(jù)功能關(guān)系可知，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能的減少量為：
△E_P=mgh=1.0×9.8×0.05J=0.49J
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度有：
V_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{7.06-3.14}{2×0.02}$×10^-2m/s=0.98m/s，
動(dòng)能變化量：△E_K=$\frac{1}{2}$m${V}_{B}^{2}$=0.48J
故答案為：（1）左；（2）0.49； 0.48．

點(diǎn)評(píng) 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題，對(duì)于驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，我們有時(shí)也需要實(shí)驗(yàn)原理、測(cè)量數(shù)據(jù)等各個(gè)方面分析產(chǎn)生誤差的原因．