Question

4．如圖甲所示，是驗證機械能守恒定律的實驗裝置，重物的質(zhì)量為m．實驗時應(yīng)先接通電源（選填“接通電源”或“釋放紙帶”），在選定的紙帶上依次取計數(shù)點A、B、C如圖乙所示，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，且O為打下的第一個點，各計數(shù)點距O點距離如圖乙所示．當(dāng)打點計時器打下點B時，重物增加的動能表達式為$\frac{m（dr2tlsl_{3}-p2sfcer_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$，重物減少的重力勢能表達式為mgd₂．（已知重力加速度為g）

Answer 1

分析 實驗時為了提高紙帶的利用效率，應(yīng)先接通電源后釋放紙帶．根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計數(shù)點3的瞬時速度，從而求出物體動能的表達式，根據(jù)物體下降的高度求出物體重力勢能的減小量．

解答 解：如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動紙帶運動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點，大部分紙帶沒有打上點，紙帶的利用率太低；所以應(yīng)當(dāng)先接通電源，后讓紙帶運動．
計數(shù)點B的瞬時速度v_B=$\frac{6npdz6g_{3}-72o5fip_{2}}{2T}$，
則物體動能的表達式E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$m（$\frac{rohpht1_{3}-bjlyqyv_{2}}{2T}$）²=$\frac{m（f5530vn_{3}-n1khego_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$；
物體重力勢能的減小量為△E_p=mgd₂．
故答案為：接通電源，$\frac{m（fj1eb5o_{3}-1y5w702_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$，mgd₂．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，驗證重力勢能的減小量與動能的增加量是否相等．以及知道通過求某段時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度．