分析 書本上的實(shí)驗(yàn),我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚.
紙帶法實(shí)驗(yàn)中,若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距,利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度,從而求出動(dòng)能.根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值.
解答 解:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50 Hz,打點(diǎn)周期為0.02 s,重物開始下落后,在第一個(gè)打點(diǎn)周期內(nèi)重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點(diǎn)間的距離接近2mm,則初速度為零;
h=$\frac{1}{2}$gT2=$\frac{1}{2}$×9.8×0.022 m≈2 mm.
(2)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
vB=$\frac{0.314-0.078}{2×0.02}$=0.59m/s,
重錘的動(dòng)能EKB=$\frac{1}{2}$mvB2=0.174J
從開始下落至B點(diǎn),重錘的重力勢(shì)能減少量△Ep=mgh=1×10×0.0176J=0.176J.
得出的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi),重物下落的機(jī)械能守恒.
故答案為:(1)初速度為零,2mm; (2)0.59,0.174,0.178,在誤差的允許范圍內(nèi)重錘的動(dòng)能等于重力勢(shì)能.
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.要注意單位的換算.
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A. | $\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{r}{R}$ | B. | $\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{{R}^{2}}{{r}^{2}}$ | C. | $\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{{R}^{2}}{{r}^{2}}$ | D. | $\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=($\frac{R}{r}$)${\;}^{\frac{1}{2}}$ |
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A. | 第1s內(nèi)的位移10m | B. | 第4s內(nèi)的位移15m | C. | 前5s的總路程50m | D. | 前5s的位移10m |
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