Question

16．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，采用重物自由下落的方法：已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²，所用重物的質(zhì)量為 200g．實(shí)驗(yàn)中選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖2所示，O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)．測(cè)得：OA=15.55cm  OB=19.20cm，OC=23.23cm

（1）計(jì)算B點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí)，甲同學(xué)用v_B²=2gx_OB，乙同學(xué)用v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$，其中所選方法正確的是乙（填“甲”或“乙”）同學(xué)；
（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的增加量等于0.369 J，重力勢(shì)能減少量等于0.384J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可以求出重物的瞬時(shí)速度．
（2）應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論求出瞬時(shí)速度，然后求出動(dòng)能的增加量與重力勢(shì)能的減少量．

解答 解：（1）應(yīng)該應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出B的瞬時(shí)速度，不能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圍觀公式求出瞬時(shí)速度，故乙的方法是正確的．
（2）打下B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.2323-0.1555}{2×0.02}$=1.92m/s，
重物由O運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的增加量：△E_K=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×0.200×1.92²≈0.369J，
重力勢(shì)能減少量：△E_P=mgx_AB=0.200×10×0.1920=0.384J；
故答案為：（1）乙；（2）0.369；0.384．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出瞬時(shí)速度，然后求出動(dòng)能與重力勢(shì)能即可，本題是一道基礎(chǔ)題．