Question

在用重物和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是

B

．A．紙帶    B．重物    C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
（2）供選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇

B

．
A．質(zhì)量為20g的砝碼    B．質(zhì)量為200g的鉤碼    C．質(zhì)量為10g的塑料球
（3）在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示，紙帶上所打的點(diǎn)記錄了質(zhì)量為m的物體在不同時(shí)刻的位置，那么紙帶左右兩端的

左

端與重物相連．設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，且O為打下的第一個(gè)點(diǎn)，以O(shè)為參考點(diǎn)，當(dāng)打底“3”點(diǎn)時(shí)物體的機(jī)械能表達(dá)式為

m(S4-S2)2

8T2

-mgS₃

．

Answer 1

分析：（1）此實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是重物．
（2）根據(jù)機(jī)械能守恒的條件：只有重力做功，應(yīng)盡量減小阻力的影響，重物的重力應(yīng)較重，體積較�。�
（3）根據(jù)重物速度越來越快，相等時(shí)間內(nèi)的位移越來越大，確定紙帶的哪一端與重物相連．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出點(diǎn)3的瞬時(shí)速度，從而求出點(diǎn)3的動(dòng)能表達(dá)式，即可得到機(jī)械能的表達(dá)式．

解答：解：（1）本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是重物，不是紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．故選：B
（2）為減小空氣阻力對(duì)重物運(yùn)動(dòng)的影響，重物的重力應(yīng)較大，體積較小，故選：B．
（3）重物自由下落，做加速運(yùn)動(dòng)，速度越來越快，則相等時(shí)間內(nèi)的位移越來越大，可知紙帶的左端與重物相連．
點(diǎn)3的瞬時(shí)速度等于2、4之間的平均速度，點(diǎn)3的瞬時(shí)速度為：v₃=

S4-S2

2T

．
則打點(diǎn)“3”時(shí)物體的動(dòng)能表達(dá)式為：E_k3=

1

2

m

v

2 3

=

m(S4-S2)2

8T2

．
以O(shè)為參考點(diǎn)，打點(diǎn)“3”時(shí)物體的重力勢(shì)能機(jī)械能表達(dá)式為：E_p=-mgS₃，則打點(diǎn)“3”時(shí)物體的機(jī)械能表達(dá)式為：E₃=E_k3+E_p=

m(S4-S2)2

8T2

-mgS₃．
故答案為：（1）B；（2）B；（3）左，

m(S4-S2)2

8T2

-mgS₃．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵要掌握驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)必須控制的條件、器材的選擇方法和紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度．要注意，以O(shè)為參考點(diǎn)，當(dāng)打“3”點(diǎn)時(shí)物體的重力勢(shì)能是負(fù)值．