Question

在用落体法验证机械能守恒定律的实验中，当所有器材的安装、连接都完成后，应先

通电

，再释放纸带．在打出的若干条纸带中应选点迹清晰，且第一、二两点间距离接近

2

mm的纸带进行测量．图是一条选用的纸带，试结合图中的有关字母表示出在打D点时重物（质量为m）的动能为

m(s4+s5)2

8T2

．（图中所标出的s₁、s₂…s₆均为已知，打点周期为T）．

Answer 1

分析：明确该实验的实验原理，了解具体操作细节，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D点的瞬时速度，从而得出动能的增加量．

解答：解：为了提高纸带的利用率，尽量多的在纸带上打点，要先接通电源后释放纸带．
因为初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，在0.02s内的位移为：
h=

1

2

gt2=

1

2

×9.8m/s2×(0.02s)2≈2.0×10-3m=2mm
所以选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据．
匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此有：
vD=

s4+s5

2T

因此打D点时的动能为：
Ek=

1

2

m

v

2 D

=

m(s4+s5)2

8T2

故答案为：通电，2，

m(s4+s5)2

8T2

．

点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果，同时要熟练应用匀变速直线运动的规律以及推论解答实验问题．