Question

在验证机械能守恒定律的一次实验中，质量为1Kg的重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所

在验证机械能守恒定律的一次实验中，质量为1Kg的重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为0.02秒，当地的重力加速度为9.8m/s2，回答以下为题，计算结果均保留两位有效数字．（1）纸带的______（选填“左”或“右”）端与重物相连；（2）打点计时器应接______（选填“直流”或“交流”）电源，实验时应先______（填“释放纸带”或“接通电源”）（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J；（4）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增加，若其原因是由于在重锤下落的过程中存在阻力作用，通过以上实验数据可以测出重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F=______N．

Answer 1

（1）从纸带上可以看出P点为先打出来的点，重物自由下落，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．
（2）打点计时器应接交流电源，应用打点计时器时，要先接通电源，然后再放开纸带，
如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低．所以应当先接通电源，待打点稳定后再用手牵动纸带．
（3）重力势能减小量△E_p=mgh=1×9.8×0.050J=0.49J．
利用匀变速直线运动的推论：
v_B=

0.07152?0.03232

2×0.02

=0.98m/s
动能增加量△E_k=

1

2

mv_B²=0.48J．
（4）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x_BC-x_AB=aT² 
a=

(0.07152?0.050)?(0.050?0.03232)

(0.02)2

=9.6m/s²
根据牛顿第二定律得，mg-F=ma
受到的平均阻力大小F=mg-ma=1×9.8-1×9.6=0.20N
故答案为：（1）左
（2）交流，接通电源
（3）0.49，0.48，
（4）0.20