Question

在一次試驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上的出一系列的點，如圖所示（相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s），單位cm，那么：
（1）紙帶的

左

端與重物相連；                                               
（2）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度是：

0.98m/s

．
（3）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量△E_p=

0.490J

，此過程中物體動能的增加量△E_k=

0.480

（g取9.8m/s²）
（4）通過計算，數(shù)值上△E_p

＞

△E_k（填“＞”、“=”或“＜”），這時因為

物體在下落過程中克服摩擦阻力做功，導(dǎo)致重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為動能．

．

Answer 1

分析：書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．
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．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，所以應(yīng)該先打出0點，而與重物相連的紙帶在下端，應(yīng)該先打點．所以紙帶的左端應(yīng)與重物相連．
故答案為：左．
（2）根據(jù)在勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度有：
v_B=

xAC

tAC

=

0.0708-0.0316

2×0.02

=0.98m/s
（3）重力勢能減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0500m J=0.490J．
動能的增加量△E_k=E_kB-0=

1

2

mv_B²=0.480  J．
（4）通過計算，數(shù)值上△E_p＞△E_k，這時因為物體在下落過程中克服摩擦阻力做功，導(dǎo)致重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為動能．
故答案為：（1）左
（2）0.98m/s
（3）0.490J，0.480J
（4）＞，物體在下落過程中克服摩擦阻力做功，導(dǎo)致重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為動能

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