Question

2．如圖1是“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置（g取9.8m/s²）：

代表符號	x1	x2	x3
數(shù)值（cm）	12.16	19.1	27.36

①某次實驗打出的某條紙帶如圖2所示，O是紙帶靜止時打出的點，A、B、C是標(biāo)出的3個計數(shù)點，測出它們到O點的距離分別x₁、x₂、x₃，數(shù)據(jù)如上表．表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表它的符號為x₂．由表可知所用刻度尺的最小分度為mm．
②已知電源頻率是50Hz，利用表中給出的數(shù)據(jù)求出打B點時重物的速度v_B=1.90m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
③重物在計數(shù)點O到B對應(yīng)的運動過程中，減小的重力勢能為mgx₂，增加的動能為$\frac{1}{2}m{v_B}^2$，通過計算發(fā)現(xiàn)，mgx₂＞$\frac{1}{2}m{v_B}^2$（選填“＞”“＜”或“=”），其原因是阻力的存在．

Answer 1

分析 ①刻度尺的讀數(shù)應(yīng)讀到最小刻度的下一位．
②根據(jù)某段時間內(nèi)耳道平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度．
③由于阻力的存在，重力勢能的減小量會略大于動能的增加量．

解答 解：①根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，小數(shù)點后面有兩位，可知x₂的讀數(shù)不規(guī)范，刻度尺的讀數(shù)應(yīng)讀到最小刻度的下一位，可知刻度尺的最小分度為mm．
②B點的速度等于AC段的平均速度，則有：
${v}_{B}=\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2T}=\frac{（27.36-12.16）×1{0}^{-2}}{0.08}$m/s=1.90m/s．
③通過計算發(fā)現(xiàn)，$mg{x}_{2}＞\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$，其原因是阻力的存在．
故答案為：①x₂，mm，②1.90，③＞，阻力的存在．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及誤差形成的原因，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用．