Question

（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²，測得所用重物的質量為1.00kg．實驗中得到一條點跡清晰的紙帶（如圖1），把第一個點記作O，選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、[77.76cm、85.73cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于

7.62

J，動能的增加量等于

7.56

J（取三位有效數(shù)字）．

（2）①做《探究做功與物體速度變化關系》的實驗時，下列說法正確的是

AC

：
A．通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值
B．通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值
C．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度
D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度
②實驗時為了使小車只在橡皮筋的作用下運動，應采取的措施是

需平衡摩擦力

．

Answer 1

分析：（1）紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能，根據(jù)功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值；
（2）橡皮筋的彈性勢能轉化為小車的動能，實驗中改變拉力做功時，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數(shù)關系．小車先加速運動后勻速，小車最大速度由紙帶上的點跡均勻部分求出．

解答：解：（1）重力勢能減小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J．
在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：
v_C=

BD

2T

≈3.89m/s
△E_k=

1

2

m

v

2 C

=7.56J
故答案為：7.62、7.56．
（2）①A、B、我們用橡皮筋拉動小車的方法，來探究橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車速度變化的關系，實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋并系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍，所以每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需要保持一致，故A正確，B錯誤；
C、D、實驗中我們要知道小車獲得的最大速度，即橡皮筋把功做完，所以應該對應紙帶上點跡均勻勻速運動的部分計算速度．故C正確，D錯誤；
故選AC．
②由于有阻力，故要用重力的下滑分力來平衡摩擦力；
故答案為：①AC；②平衡摩擦力．

點評：紙帶問題的處理時力學實驗中常見的問題，對于這類問題要熟練應用運動學規(guī)律和推論進行求解，計算過程中要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．