Question

在验证机械能守恒定律的实验中，质量为0.20kg的重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示。已知相邻计数点间的时间间隔为0.02秒，当地的重力加速度为9. 80m/s²，回答以下问题。

（1）纸带的______（选填“左”或“右”）端与重物相连；

（2）打点计时器应接______（选填“直流”或“交流”）电源，实验时应先______（填“释放纸带”或“接通电源”）；

（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=_______J，此过程中物体动能的增加量△E_k=_______J；（结果保留3位有效数字）

Answer

（1）左 （2）交流 接通电源 （3）0.400 ； 0.388

【解析】（1）从纸带上可以看出P点为先打出来的点，重物自由下落，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连．
（2）打点计时器应接交流电源，应用打点计时器时，要先接通电源，然后再放开纸带，
如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低．所以应当先接通电源，待打点稳定后再放开动纸带．
（3）重力势能减小量△Ep=mgh=0.2×9.8×0.2043J=0.400J．
利用匀变速直线运动的推论：

动能增加量△Ek=mvB2=×0.2×1.972=0.388J．

点睛：纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．在纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，计算过程中要注意单位的换算．