Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當地重力加速度的值為9.8m/s2 ， 測得所用重物的質量為1.00kg，甲、乙、丙三位學生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點間的距離分別為0.18cm、0.19cm和0.25cm，可見其中肯定有一個學生在操作上有錯誤．
（1）操作一定有錯誤的同學是 ，
（2）若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續三點A、B、C到第一個點O的距離如圖所示（相鄰計數點時間間隔為0.02s），

①紙帶的端與重物相連．
②從起點O到打下計數點B的過程中重物重力勢能的減少量是 ， 此過程中重物動能的增加量是 ． （結果均保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】
（1）丙
（2）左,0.49J,0.48J
【解析】解：（1）根據自由落體運動的規律，可知前兩個點之間的最大距離：h= gt2= ×10×0.022=0.002m=0.2cm

丙同學的前兩個點之間的距離是0.25cm，所以操作的過程存在錯誤．（2）①重物在開始下落時速度較慢，在紙帶上打的點較密，越往后，物體下落得越快，紙帶上的點越稀．所以，紙帶上靠近重物的一端的點較密，因此紙帶的左端與重物相連．②B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，則有：vB= = m/s=0.98m/s．

從起點O到打下計數點B的過程中重力勢能減少量是：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J．

動能的增加量為：△Ek= mvB2= ×1.00×0.982J=0.48J．

所以答案是：（1）丙；（2）①左，②0.49J，0.48J．