Question

18．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1kg，一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取9.8m/s²，O、A之间有几个计时点没画出．
（1）纸带的左（选填：左、右）端与重物相连．
（2）从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量△E_P=0.49，B点的速度v_B=0.98，此过程中物体动能的增量△E_K=0.48．

Answer 1

分析 （1）根据相等时间内的位移逐渐增大确定纸带的哪一端与重物相连．
（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B点的速度，从而得出动能的增加量．

解答 解：（1）知道在重物拖动下速度越来越大，相等时间内的位移增大，由于AB间的距离小于BC间的距离，可知纸带的左端与重物相连．
（2）从O到B，重力势能的减小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J，
B点的瞬时速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.06-3.14）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.98m/s，则物体动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×0.9{8}^{2}$J≈0.48J．
故答案为：（1）左；（2）0.49，0.98，0.48．

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求出重力势能的减小量，难度不大．