Question

在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m = 200 g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。已知打点计时器每隔T = 0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g = 9.8 m/s²，那么

（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用，乙同学用。其中所选择方法正确的是     (填“甲”或“乙”)同学。

（2）同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为    m/s²，从而计算出阻力f =     N。

（3）若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的?      。(填“能”或“不能”)

 

Answer 1

【答案】

（1）乙   （2）9.5；0.06    （3）能 

【解析】

试题分析：

考点：验证机械能守恒定律．

利用匀变速直线运动的推论，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，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；然后可以根据功能关系进一步判断动能的增加量和重力势能的减小量之间的大小关系．

（1）根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以乙同学的方法正确。

（2），

（3）能；根据纸带可求出纸带上任意两点的瞬时速度，和，不妨设，利用刻度尺可直接测出这两点间的间距，设为l，那么只要验证：，即成立，就可以实现验证机械能守恒定律的目的。

点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题；同时做题时要注意单位的换算和有效数字的保留．