Question

15．在驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示，相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.02s，長度單位為：cm，當?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²．那么：
①紙帶的左端與重物相連（填“左”或“右”）．
②從起點O到打下計數(shù)點B的過程中，重力勢能的減小量為△E_P=0.47J，物體動能的增加量△E_K=0.46J．（均取兩位有效數(shù)字）
③通過計算，數(shù)值△E_P與△E_K并不相等，這是因為物體下落過程中受阻力作用．

Answer 1

分析 紙帶法實驗中，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和加速度，從而求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）從紙帶上可以看出0點為打出來的第一個點，速度為0，重物自由下落，初速度為0，所以應該先打出0點，而與重物相連的紙帶在下端，應該先打點．所以紙帶的左端應與重物相連．
（2）重力勢能減小量為：△E_p=mgh=9.8×0.0480J=0.47 J．
利用勻變速直線運動的推論：v_B=$\frac{（6.91-3.07）×0.01}{2×0.02}$m/s=0.96m/s
E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×1×（0.96）²=0.46 J
（3）通過計算，數(shù)值△E_P與△E_k并不相等，這是因為物體下落過程中受阻力作用．
故答案為：（1）左；（2）0.47，0.46； （3）物體下落過程中受阻力作用．

點評 紙帶的處理在高中實驗中用到多次，需要牢固的掌握．實驗原理是比較減少的重力勢能和增加的動能之間的關系，圍繞實驗原理記憶實驗過程和出現(xiàn)誤差的原因．