解题思路: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和加速度,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.
利用匀变速直线运动的推论求解加速度和速度.
(1)①从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点,速度为0,重物自由下落,初速度为0,所以应该先打出0点,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重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.0501J=0.501 J.
利用匀变速直线运动的推论:vB=
XAC
tAC=
(7.06−3.14)−3.14
2×0.02=0.98m/s
EkB=
1
2m
v2B=0.480 J.
③通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量,其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功,导致重力势能没有完全转化为动能
(2)①根据匀变速直线运动的特点(相邻的时间间隔位移之差相等)得出:
x45-x34=x34-x23=x23-x12=x12-x01
所以属于纸带A的是C图.
②根据运动学公式△x=at2得:a=
△x
t2=0.600m/s2.
故答案为:(1)①左; ②0.501J;0.480J;③下落过程中受阻力.
(2)①C;②0.600;
点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律;测定匀变速直线运动的加速度.
考点点评: 运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.
要注意单位的换算和有效数字的保留.