Question

電磁打點(diǎn)計(jì)時器是一種計(jì)時裝置，請根據(jù)電磁打點(diǎn)計(jì)時器的相關(guān)實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示，（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為0.02s），單位：cm，g=10m/s²．那么：
①紙帶的

 

端與重物相連．（填“左”或“右”）
②從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重力勢能的減小量△E_P=

 

，物體動能的增加量△E _K=

 

．（取三位有效數(shù)字）
③通過計(jì)算，數(shù)值△E_P 與△E _K并不相等，這是因?yàn)?!--BA-->

 

．
（2）某同學(xué)在測定勻變速直線運(yùn)動的加速度時，得到了幾條較為理想的紙帶．他已在每條紙帶上按每5個點(diǎn)取好計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為0.1s，依打點(diǎn)先后編為0、1、2、3、4、5．由于不小心，幾條紙帶都被撕斷了，如圖所示，請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答
①B、C、D三段中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是

 

．

②打A紙帶時，物體的加速度大小是

 

m/s²．（取三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度和加速度，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．
利用勻變速直線運(yùn)動的推論求解加速度和速度．

解答：解：（1）①從紙帶上可以看出0點(diǎn)為打出來的第一個點(diǎn)，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(diǎn)，而與重物相連的紙帶在下端，應(yīng)該先打點(diǎn)．所以紙帶的左端應(yīng)與重物相連．
②重力勢能減小量△E_p=mgh=9.8×0.0501J=0.501 J．
利用勻變速直線運(yùn)動的推論：vB=

XAC

tAC

=

(7.06-3.14)-3.14

2×0.02

=0.98m/s
EkB=

1

2

m

v

2 B

=0.480  J．
③通過計(jì)算可知動能的增加量小于重力勢能的減小量，其原因是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
（2）①根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)（相鄰的時間間隔位移之差相等）得出：
x₄₅-x₃₄=x₃₄-x₂₃=x₂₃-x₁₂=x₁₂-x₀₁
所以屬于紙帶A的是C圖．
②根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式△x=at²得：a=

△x

t2

=0.600m/s²．
故答案為：（1）①左； ②0.501J；0.480J；③下落過程中受阻力．
（2）①C；②0.600；

點(diǎn)評：運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題．
要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．