Question

13．某同學(xué)做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)．由靜止釋放物體前，實(shí)驗(yàn)裝置情形如圖甲所示．

（1）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)是：
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源；②重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
（2）該同學(xué)按正確的實(shí)驗(yàn)操作，得到的紙帶如圖乙所示．取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h₁、h₂、h₃、h₄、h₅．若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，則打點(diǎn)E時(shí)重物速度的表達(dá)式為v_E=$\frac{（{h}_{5}-{h}_{3}）f}{2}$；若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出速度的二次方（v²）與重物下落高度（h）的關(guān)系圖線如圖丙所示，則由圖線計(jì)算出的斜率K=18.8m/s²．在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足斜率k等于2倍當(dāng)?shù)刂亓�加速度值，用合外力所做的功等于重物�?dòng)能的變化．

Answer 1

分析 （1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，釋放的重物應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
（2）勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度．可以通過求DF段的平均速度表示E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，根據(jù)圖象得出斜率．

解答 解：（1）①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，②重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，
（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：v_E=$\frac{{x}_{DF}}{{t}_{DF}}=\frac{（{h}_{5}-{h}_{3}）f}{2}$，
速度的二次方v²與距離（h）的關(guān)系圖線的斜率K=$\frac{8.3-3.6}{0.25}$=18.8m/s²．
 故答案為：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源；重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；（2）$\frac{（{h}_{5}-{h}_{3}）f}{2}$，18.8

點(diǎn)評 了解實(shí)驗(yàn)的裝置和工作原理．對于紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和一些規(guī)律，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．