Question

2．如图1为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置，在这一实验中：

（1）接通电源和释放纸带的先后顺序应是先接通电源，后释放纸带；
（2）已知打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度为9.8m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2，选连续的7个点A、B、C、D、E、F、G作为测量的点，测得B、C、D、E、F、G各点到O点距离分别为2.79cm、6.19cm、9.90cm、14.00cm、18.45cm、23.40cm，经测量并计算可知从O点到打下F点的过程中，重物重力势能的减少量等于2.35J，动能的增加量等于2.76J（两空皆保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）实验时应先接通电源，再释放纸带．
（2）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出F点的速度，从而得出动能的增加量．

解答 解：（1）接通电源和释放纸带的先后顺序应是先接通电源，后释放纸带．
（2）打下F点的过程中，重物重力势能的减少量△E_p=mgh=1×9.8×0.1845J≈1.80J，F点的瞬时速度${v}_{F}=\frac{{x}_{EG}}{2T}=\frac{0.2340-0.1400}{0.04}$m/s=2.35m/s，则动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{F}}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×2.3{5}^{2}$≈2.76J．
故答案为：（1）接通电源，释放纸带，（2）2.35，2.76．

点评 解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会根据纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．