Question

4．（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示．設(shè)重錘質(zhì)量為m、交流電周期為T(mén)，則打點(diǎn)4時(shí)重錘的動(dòng)能可以表示為$\frac{{m{（h}_{5}{-h}_{3}）}^{2}}{{8T}^{2}}$．（用T．m和h₁h₂h₃h₄h₅表示）
（2）根據(jù)打出的紙帶，用△s=aT²求出a=$\frac{{{h}_{1}+h}_{5}-{2h}_{3}}{{4T}^{2}}$（用T和h₁h₂h₃h₄h₅表示）
（3）為了求起點(diǎn)0到點(diǎn)4重錘的重力勢(shì)能變化量，需要知道重力加速度g的值，這個(gè)g值應(yīng)該是A（填選項(xiàng)的序號(hào)即可）．
A．取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值
B．根據(jù)打出的紙帶，用△s=gT²求出
C．近似取10m/s²即可
D．以上說(shuō)法均錯(cuò)誤．

Answer 1

分析 紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)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)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證機(jī)械能守恒，所以求解重力勢(shì)能變化需要的g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值．

解答 解：（1）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得
打點(diǎn)4的速度v₄=$\frac{h5-h3}{2T}$，
因此動(dòng)能E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{{m{（h}_{5}{-h}_{3}）}^{2}}{{8T}^{2}}$
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{{{h}_{1}+h}_{5}-{2h}_{3}}{{4T}^{2}}$
（3）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中要求起點(diǎn)0到點(diǎn)4重錘的重力勢(shì)能變化量，不能用機(jī)械能守恒來(lái)計(jì)算g值，應(yīng)取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值．如果采用△S=gT²求解，那么求出來(lái)的只是運(yùn)動(dòng)的加速度．
故選：A．
故答案為：（1）$\frac{{m{（h}_{5}{-h}_{3}）}^{2}}{{8T}^{2}}$
（2）$\frac{{{h}_{1}+h}_{5}-{2h}_{3}}{{4T}^{2}}$
（3）A

點(diǎn)評(píng) 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．