Question

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是

帶紙帶夾的重錘（或重錘）

．
（2）供選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇

C

．
A．質(zhì)量為100g的木球    B．質(zhì)量為10g的砝碼
C．質(zhì)量為200g的鉤碼    D．質(zhì)量為10g的塑料球
（3）使用質(zhì)量為m的重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示，紙帶上所打的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置，那么紙帶的

左

端與重物相連．設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，且O為打下的第一個(gè)點(diǎn)．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“3”時(shí)，物體的動(dòng)能表達(dá)式為

(S4-S2)2

8T2

，若以重物的運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)O為參考點(diǎn)，當(dāng)打第點(diǎn)“3”時(shí)物體的機(jī)械能表達(dá)式為

m

(S4-S2)2

8T2

-mgs₃

．

Answer 1

分析：對(duì)于實(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．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）實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是帶紙帶夾的重錘（或重錘）．
（2）由于實(shí)驗(yàn)中受到空氣阻力和紙帶的摩擦阻力，所以我們應(yīng)找體積較小，質(zhì)量較大的物體作為研究對(duì)象．故選C．
（3）實(shí)驗(yàn)中重錘是從靜止釋放的，速度逐漸增大，與重錘相連的紙帶速度較小，后面逐漸增大．從圖中可以看出應(yīng)該是左端與重物相連．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
v₃=

x24

t24

=

s4-s2

2T

E_k3=

1

2

mv₃²=m

(S4-S2)2

8T2

以重物的運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)O為參考點(diǎn)
3點(diǎn)的重力勢(shì)能等于E_p=-mgh=-mgs₃ ，
當(dāng)打第點(diǎn)“3”時(shí)物體的機(jī)械能表達(dá)式為：m

(S4-S2)2

8T2

-mgs₃
故答案為：（1）帶紙帶夾的重錘（或重錘） 
（2）C 
（3）左端，m

(S4-S2)2

8T2

，m

(S4-S2)2

8T2

-mgs₃

點(diǎn)評(píng)：要運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式去求解速度大�。�再求出動(dòng)能．
某個(gè)位置的重力勢(shì)能的求解要規(guī)定零勢(shì)能面．