Question

17．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s²，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個點(diǎn)的距離如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時間間隔為0.02s），那么：
（1）紙帶的左端與重物相連；
（2）打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時，物體的速度v_B=0.98m/s；
（3）通過計(jì)算，數(shù)值上△E_p＞△E_k（填“＞”“=”或“＜”）這是因?yàn)槲矬w下落過程中存在阻力．

Answer 1

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

解答 解：（1）物體下落時做加速運(yùn)動，因此所打點(diǎn)距會越來越大，故紙帶的左端與重物相連；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{7.06-3.14}{2×0.02}$×10^-2 m/s=0.98m/s，
（3）動能變化量：△E_K=$\frac{1}{2}$mv_B²=0.48J
根據(jù)功能關(guān)系可知，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時器打在B點(diǎn)時，重錘的重力勢能的減少量為：
△E_P=mgh=1.0×9.8×0.05J=0.49J
由此可知重力勢能的減小量大于動能的增加量，其原因是物體下落過程中存在阻力．
故答案為：（1）左；
（2）0.98m/s；
（3）＞，物體下落過程中存在阻力．

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，對于驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，我們有時也需要實(shí)驗(yàn)原理、測量數(shù)據(jù)等各個方面分析產(chǎn)生誤差的原因．