Question

某實驗小組利用如圖甲所示裝置驗證m₁、m₂組成的系統(tǒng)機械能守恒，已經(jīng)測得兩物體質(zhì)量分別為150g和50g．m₁由靜止開始下落，
M₂上拖著的紙帶，通過打點計時器打出一系列的點（打點計時器及紙帶未畫出）．某次實驗中獲取如圖乙所示紙帶，0是打下的第一個點，且速度為零，每相鄰的兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未畫出），若打點計時器所接電源的頻率為50H_Z，
（1）實驗操作過程中，接通電源與釋放m₁的先后順序為

 

．
（2）在打點0～5過程中，系統(tǒng)增加的動能為

 

 J，系統(tǒng)減少的重力勢能為

 

 J．（當?shù)刂亓�加速度g=9.8m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
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和加速度，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．

解答：解：（1）開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差．所以應先接通電源，后釋放紙帶．
（2）利用勻變速直線運動的推論
v₅=

x46

t46

=2.4m/s
系統(tǒng)動能的增量△E_K=E_k5-0=

1

2

（m₁+m₂）v₅²=0.58 J．
系統(tǒng)重力勢能減小量△E_p=（m₂-m₁）gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.59 J
故答案為：（1）先接通電源，后釋放紙帶
（2）0.58，0.59

點評：紙帶問題的處理時力學實驗中常見的問題．
該題的研究對象是系統(tǒng)，要注意m₁和m₂的重力勢能的變化情況．