Question

（2008?如皋市模擬）在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1.00㎏的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)．如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)（速度恰好為零），每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，選連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量的點(diǎn)，如圖，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm．  已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²．
根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可計(jì)算出打B點(diǎn)時(shí)的速度v_B=

4.00

m/s；重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少了

8.43

J，動(dòng)能增加了

8.00

J．根據(jù)所測(cè)量的數(shù)據(jù)，還可以求出物體實(shí)際下落的加速度為

9.00

m/s²，物體在從A到B下落的過(guò)程中所受到的平均阻力為

0.800

N（計(jì)算結(jié)果都要保留3位有效數(shù)字），該阻力的來(lái)源主要有：（1）

重物受到的空氣阻力

；（2）

紙帶與限位空之間的摩檫力

．

Answer 1

分析：根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)B點(diǎn)的速度求出動(dòng)能的增加量，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出加速度的大小，通過(guò)牛頓第二定律求出阻力大�。�

解答：解：B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度，則vB=

xAC

2T

=

1.305-0.505

0.2

m/s=4.00m/s．
重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能的減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.86J=8.43J．動(dòng)能的增加量△Ek=

1

2

mvB2=

1

2

×1×42=8.00J．
根據(jù)△x=aT²得，a=

△x

T2

=

(130.5-86)×10-2-(86-50.5)×10-2

0.01

m/s²=9.00m/s²．
根據(jù)牛頓第二定律得，mg-f=ma，解得f=mg-ma=1×（9.8-9.00）=0.800N．
阻力的主要來(lái)源為（1）重物受到的空氣阻力；（2）紙帶與限位空之間的摩檫力．
故答案為：4.00；8.43；8.00；9.00；0.800；（1）重物受到的空氣阻力；（2）紙帶與限位空之間的摩檫力

點(diǎn)評(píng)：運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問(wèn)題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問(wèn)題．
要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留