Question

某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：
①．在操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順序應(yīng)該是

先接通電源再釋放紙帶

．
②．若挑選的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的運(yùn)動(dòng)方向是

F→A

．（選填“A→F”或“F→A”）
③．如圖乙所示，已知相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，從A點(diǎn)到B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為s₁、s₂、s₃、s₄、s₅（圖中未標(biāo)s₃、s₄、s₅），則由此可求得紙帶上由B點(diǎn)到E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)過程中，重力對(duì)滑塊（質(zhì)量為m）所做的功W=

W=mg（s₄-s₁）

，該滑塊動(dòng)能改變量的表達(dá)式為△E_K=

）△EK=

1

2

m[(

s5-s3

2T

)2-(

s2

2T

)2]或△EK=

m

8T2

[(s5-s3)2-s22]

；（結(jié)果用題中已知物理量的符號(hào)表示）；若滿足

W≈△E_K

，則重物下落過程中機(jī)械能守恒定律．

Answer 1

分析：正確解答本題需要掌握：正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，明確釋放紙帶和接通電源的先后順序；物體帶著紙帶加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，打點(diǎn)間隔越來越大；根據(jù)重力做功特點(diǎn)以及功能關(guān)系，熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，正確進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的數(shù)據(jù)處理．

解答：解：①采取先接通電源后釋放紙帶．因?yàn)楸ＷC從速度為零開始計(jì)時(shí)，便于之后選取計(jì)數(shù)點(diǎn)；其次就是測(cè)量時(shí)間很短無法保證人能在合適時(shí)間開啟電源，同時(shí)為了提高紙帶的利用率，使紙帶上盡量多的打點(diǎn)，
故答案為：先接通電源再釋放紙帶．
②物體做加速運(yùn)動(dòng)，速度越來越快，打點(diǎn)間隔越來越大，因此運(yùn)動(dòng)方向是F→A．
故答案為：F→A．
③根據(jù)重力做功特點(diǎn)可知：W=mg（s₄-s₁）
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)有：
B點(diǎn)速度為：vB=

s2

2T

vE=

s5-s3

2T

所以動(dòng)能增量為：△EK=

1

2

m[(

s5-s3

2T

)2-(

s2

2T

)2]或△EK=

m

8T2

[(s5-s3)2-s22]．
根據(jù)功能關(guān)系可知，若重力做功和動(dòng)能增量基本相等，則說明機(jī)械能是守恒的．
故答案為：W=mg（s₄-s₁），△EK=

1

2

m[(

s5-s3

2T

)2-(

s2

2T

)2]或△EK=

m

8T2

[(s5-s3)2-s22]，W≈△E_K．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)操作，以及利用功能關(guān)系和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律來處理數(shù)據(jù)，較好的考查了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本規(guī)律的掌握情況．