Question

【題目】在驗證機械能守恒定律的實驗中，質量為0.20kg的重物拖著紙帶自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示．已知相鄰計數點間的時間間隔為0.02秒，當地的重力加速度為9.80m/s2 ， 回答以下問題．

（1）紙帶的（選填“左”或“右”）端與重物相連；
（2）打點計時器應接（選填“直流”或“交流”）電源，實驗時應先（填“釋放紙帶”或“接通電源”）；
（3）從起點P到打下計數點B的過程中物體的重力勢能減少量△Ep=J，此過程中物體動能的增加量△Ek=J；（結果保留3位有效數字）

Answer 1

【答案】
（1）左
（2）交流,接通電源
（3）0.400,0.388
【解析】解：（1）重物做加速運動，紙帶在相等時間內位移逐漸增大，可知紙帶的左端與重物相連．（2）打點計時器應接交流電源，實驗時先接通電源，再釋放紙帶．（3）從起點P到打下計數點B的過程中物體的重力勢能減少量為：

△Ep=mgh=0.20×9.8×0.2043J≈0.400J．

B點的瞬時速度為：

m/s=1.97m/s

則動能的增加量為： J≈0.388J．

故答案為：（1）左（2）交流，接通電源（3）0.400； 0.388

紙帶問題的處理是力學實驗中常見的問題．在紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，計算過程中要注意單位的換算．