Question

1．某同學(xué)在一次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖所示的紙帶，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，那么

（1）紙帶的左端與重物相連．（填“左”或“右”）
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度v_B=0.98m/s．
（3）設(shè)重物質(zhì)量為1kg，從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，物體重力勢(shì)能減少量△E_p=0.49J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△E_k=0.48J（g=9.8m/s²）（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）
（4）通過(guò)計(jì)算，△E_p＞△E_k（填＞、＜或=），這是因?yàn)榇嬖谀Σ磷枇Γ?br />（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 書(shū)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．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．
該實(shí)驗(yàn)的誤差主要來(lái)源于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在．

解答 解：（1）與重物相連的紙帶一端應(yīng)該先打出點(diǎn)，先打出點(diǎn)的速度較小，從紙帶圖上可以看出重物與紙帶左端相連．
（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論$\overline{v}$=v${\;}_{\frac{t}{2}}$
因此v_B=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.0706-0.0314}{2×0.02}$=0.98m/s
（3）重力勢(shì)能減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．
而動(dòng)能增加量為△E_k=E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=0.48J
（4）由上數(shù)據(jù)可知，△E_p＞△E_k，這是因?yàn)榇嬖谀Σ磷枇Γ?br />（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）左；（2）0.98；（3）0.49，0.48；（4）＞，存在摩擦阻力；（5）在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．

點(diǎn)評(píng) 要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒，重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．