Question

在用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中，當所有器材的安裝、連接都完成后，應先

通電

，再釋放紙帶．在打出的若干條紙帶中應選點跡清晰，且第一、二兩點間距離接近

2

mm的紙帶進行測量．圖是一條選用的紙帶，試結合圖中的有關字母表示出在打D點時重物（質量為m）的動能為

m(s4+s5)2

8T2

．（圖中所標出的s₁、s₂…s₆均為已知，打點周期為T）．

Answer 1

分析：明確該實驗的實驗原理，了解具體操作細節(jié)，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出D點的瞬時速度，從而得出動能的增加量．

解答：解：為了提高紙帶的利用率，盡量多的在紙帶上打點，要先接通電源后釋放紙帶．
因為初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，在0.02s內的位移為：
h=

1

2

gt2=

1

2

×9.8m/s2×(0.02s)2≈2.0×10-3m=2mm
所以選用點跡清晰，第一、二兩點間的距離接近2mm的紙帶來處理數(shù)據．
勻變速直線運動中，某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，因此有：
vD=

s4+s5

2T

因此打D點時的動能為：
Ek=

1

2

m

v

2 D

=

m(s4+s5)2

8T2

故答案為：通電，2，

m(s4+s5)2

8T2

．

點評：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數(shù)據等，會起到事半功倍的效果，同時要熟練應用勻變速直線運動的規(guī)律以及推論解答實驗問題．