Question

【題目】在驗證機械能守恒定律的實驗中，質量為0.20kg的重物拖著紙帶自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示。已知相鄰計數點間的時間間隔為0.02秒，當地的重力加速度為9. 80m/s2，回答以下問題。

（1）紙帶的______（選填“左”或“右”）端與重物相連；

（2）打點計時器應接______（選填“直流”或“交流”）電源，實驗時應先______（填“釋放紙帶”或“接通電源”）；

（3）從起點P到打下計數點B的過程中物體的重力勢能減少量△Ep=_______J，此過程中物體動能的增加量△Ek=_______J；（結果保留3位有效數字）

Answer 1

【答案】 （1）左 （2）交流 接通電源 （3）0.400 ； 0.388

【解析】（1）從紙帶上可以看出P點為先打出來的點，重物自由下落，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）打點計時器應接交流電源，應用打點計時器時，要先接通電源，然后再放開紙帶，
如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現小車已經拖動紙帶運動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點，大部分紙帶沒有打上點，紙帶的利用率太低．所以應當先接通電源，待打點穩定后再放開動紙帶．
（3）重力勢能減小量△Ep=mgh=0.2×9.8×0.2043J=0.400J．
利用勻變速直線運動的推論：

動能增加量△Ek=mvB2=×0.2×1.972=0.388J．