Question

某同學(xué)利用圖甲中器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)．如圖乙是該實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，現(xiàn)要取 A、B 兩點(diǎn)來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．


請(qǐng)回答下列問題：
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接

 

 （填“直流”或“交流”）

 

V的電源；
②可以判斷，連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的

 

端（填“左”或“右”）；
③若x₂=4.80cm，則在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度v_B=

 

m/s；（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
④若x₁數(shù)據(jù)也已測出，則實(shí)驗(yàn)還需測出物理量為

 

；
⑤若分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)重物下落過程中減少的重力勢(shì)能明顯大于其增加的動(dòng)能，則可能的原因是：

 

．

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答：解：①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓交流6V以下，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．
②從紙帶上可以發(fā)現(xiàn)從左到右，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離越來越大，也就是說明速度越來越大．
與重物相連接的紙帶先打出點(diǎn)，速度較小，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的左端通過夾子和重物相連接．
③若x₂=4.80cm，則根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小得
在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度v_B=

x

2T

=1.20m/s．
④若x₁數(shù)據(jù)也已測出，則實(shí)驗(yàn)還需測出物理量為AB之間的距離；
⑤若分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)重物下落過程中減少的重力勢(shì)能明顯大于其增加的動(dòng)能，則可能的原因是：重物的質(zhì)量太小或摩擦阻力太大；
故答案為：①交流、4～6V；②左；③1.20； ④AB之間的距離或h_AB；
⑤重物的質(zhì)量太小或摩擦阻力太大．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去做做，以加強(qiáng)基本儀器的了解和使用．
紙帶問題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題．我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度．