Question

8．在“验证动能定律”的一次试验中，质量m的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点如图所示，（相邻记数点时间间隔为0.02s）那么：
（1）纸带的P（用字母表示）端与中午相连．
（2）打点计时器打下记数点B时，物体的速度v_B=0.98m/s
（3）从P点到打下记数点B的过程中物体重力做的功W=0.4704mJ，v_p=0.4704mJ（g取9.8m/s²）

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：（1）与重物相连的纸带一端应该先打出点，先打出点的速度较小，从纸带图上可以看出是P点．
（2）利用匀变速直线运动的推论可知，B点的速度：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.0706-0.0314}{2×0.02}$=0.98m/s
（3）从P点到打下记数点B的过程中物体重力做的功：W=mgh_PB=m×9.8×0.048=0.4704mJ，
△E_p=mgh=m×9.8×0.048=0.4704mJ；
故答案为：（1）P；（2）0.98；（3）0.4704m；0.4704mJ．

点评 要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．