Question

1．某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．查得当地的重力加速度g=9.80m/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，把第一个点记作O，另选连续的3个点A、B、C作为测量的点，如图所示．经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为15.55cm、19.02cm、23.23cm．根据以上数据，重锤应夹在如图纸带的左端（选填左端、右端）；计算出打B点时重物的瞬时速度v_B=1.92m/s，重物由O点运动到B点，重力势能减少了1.86_J，动能增加了1.84J（保留3位有效数字）．

Answer 1

分析 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和加速度，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：从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，所以应该先打出0点，
而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连．
重力势能减小量△E_p=mgh=1×9.8×0.1902 J=1.86 J．
利用匀变速直线运动的推论
v_B=$\frac{0.2323-0.1555}{2×0.02}$=1.92m/s
△E_k=E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}×1×$（1.92）²=1.84 J．
故答案为：左端，1.92，1.86，1.84

点评 纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留．