Question

17．某同學(xué)安裝如圖甲的實(shí)驗裝置，驗證機(jī)械能守恒定律．如圖乙是該實(shí)驗得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，現(xiàn)要取A、B兩點(diǎn)來驗證實(shí)驗，已知電火花打點(diǎn)計時器每隔0.02S打一個點(diǎn)．

請回答下列問題：
（1）電火花打點(diǎn)計時器的工作電壓是220；
（2）根據(jù)紙帶可以判斷，實(shí)驗時紙帶的左端是和重物相連接（選填“左”或“右”）；
（3）若X₂=9.60cm，則在紙帶上打下計數(shù)點(diǎn)B時的速度V_B=2.40m/s（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；
（4）若X₁數(shù)據(jù)也已測出，則實(shí)驗還需測出的物理量為AB之間的距離．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗問題首先要掌握該實(shí)驗原理，了解實(shí)驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
紙帶實(shí)驗中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度．注意根據(jù)數(shù)據(jù)處理的方法明確應(yīng)測量的數(shù)據(jù)．

解答 解：（1）電火花打點(diǎn)計時器的工作電壓是220V，
（2）從紙帶上可以發(fā)現(xiàn)從左到右，相鄰的計數(shù)點(diǎn)的距離越來越大，也就是說明速度越來越大．
與重物相連接的紙帶先打出點(diǎn)，速度較小，所以實(shí)驗時紙帶的左端通過夾子和重物相連接．
（3）利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：
v_B=$\frac{{x}_{2}}{2T}$=$\frac{0.0960}{2×0.02}$=2.40m/s
（4）要驗證機(jī)械能守恒定律，則要求出重力勢能的變化量，所以還要測出AB之間的距離；
故答案為（1）220V （2）左 （3）2.40 （4）AB之間的距離

點(diǎn)評 紙帶問題的處理是力學(xué)實(shí)驗中常見的問題．在很多力學(xué)實(shí)驗中均有涉及；注意明確實(shí)驗原理，能用紙帶求解瞬時速度，并能根據(jù)不同的實(shí)驗原理明確實(shí)驗方法．