Question

用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如1圖所示．
（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始工作時(shí)，兩個(gè)操作步驟“接通電源”和“松開紙帶”的順序應(yīng)該是：先

 

．
（2）某同學(xué)在使用質(zhì)量為m的重物來驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示．紙帶上所打的點(diǎn)記錄了重物在不同時(shí)刻的位置．設(shè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，且O為打下的第一個(gè)點(diǎn)．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)“3”時(shí)，物體的動(dòng)能的表達(dá)式為

 

，物體減少的重力勢能為

 

．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)時(shí)為了提高紙帶的利用效率，應(yīng)先接通電源后釋放紙帶．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時(shí)速度，從而求出物體動(dòng)能的表達(dá)式，根據(jù)物體下降的高度求出物體重力勢能的減小量．

解答：解：（1）如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會(huì)出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點(diǎn)，大部分紙帶沒有打上點(diǎn)，紙帶的利用率太低；所以應(yīng)當(dāng)先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)．
（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時(shí)速度v3=

s4-s2

2T

，則物體動(dòng)能的表達(dá)式Ek=

1

2

mv32=

1

2

m(

s4-s2

2T

)2；
物體重力勢能的減小量為△E_p=mgs₃．
故答案為：（1）接通電源    （2）

1

2

m(

s4-s2

2T

)2，mgs₃

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，驗(yàn)證重力勢能的減小量與動(dòng)能的增加量是否相等．以及知道通過求某段時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度．