Question

19．某同学安装如图甲的实验装置，验证机械能守恒定律．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知电火花打点计时器每隔0.02S打一个点．

请回答下列问题：
①电火花打点计时器的工作电压是220V；
②根据纸带可以判断，实验时纸带的左端是和重物相连接（选填“左”或“右”）；
③若X₂=4.80cm，则在纸带上打下计数点B时的速度V_B=1.20m/s（计算结果保留三位有效数字）；
④若X₁数据也已测出，则实验还需测出的物理量为AB之间的距离．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答 解：①电火花打点计时器的工作电压是220V，
②从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大．
与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接．
③利用匀变速直线运动的推论得：
v_B=$\frac{{x}_{2}}{2T}$=$\frac{0.048}{2×0.02}$=1.20m/s
④要验证机械能守恒定律，则要求出重力势能的变化量，所以还要测出AB之间的距离；
故答案为：①220V   
②左     
③1.20     
④AB之间的距离

点评 纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．