Question

某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律“的實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一  條無漏點(diǎn)的紙帶，如圖所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，（每?jī)蓚�(gè)點(diǎn)之間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)）各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度已在圖上標(biāo)出，單位為mm，重力加速度取9.8m/s²，若重錘質(zhì)量為1kg．

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度V_B=

1.2

m/s，重錘的動(dòng)能E_KB=

0.72

J．
②從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減小量為

0.72

J．
③根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開始到打出B點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是

重物下落的機(jī)械能守恒

．

Answer 1

分析：書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．
紙帶實(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，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）每?jī)蓚�(gè)點(diǎn)之間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.04s．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：
v_B=

xAC

tAC

=1.2m/s
E_kB=

1

2

mv_B²=0.72J
（2）重力勢(shì)能減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0734J=0.72J．
（3）由于重力勢(shì)能減小量等于動(dòng)能的增加量，重物下落的機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）1.2，0.72
（2）0.72
（3）重物下落的機(jī)械能守恒

點(diǎn)評(píng)：能夠清楚該實(shí)驗(yàn)的工作原理和實(shí)驗(yàn)步驟．知道相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔．
紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，計(jì)算要注意單位的換算．