Question

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中
（1）某同學編排了如下實驗步驟：
A、把紙帶固定在重物上，并把紙帶穿過打點計時器，提升到一定高度；
B、拆掉導線，整理儀器；
C、斷開電源，調換紙帶，重做兩次；
D、接通電源，釋放紙帶；
E、把打點計器固定在鐵架臺上，并接到低壓交流電源上；
F、選擇較理想的紙帶，記錄數據并計算出結果，得出結論．
上述實驗步驟按操作順序排列是：

EADCFB

．
（2）實驗中得到如圖所示的紙帶，紙帶上打出的第一個點記為計數點O，其余各計數點A、B、C、D中相鄰計數點間的時間間隔為0.04s，重物的質量為0.1kg，重力加速度g=10m/s²．那么打點計時器打下起點O到B點過程中，物體重力勢能的減少

0.23

J，物體動能的增加量為

0.22

J．

Answer 1

分析：（1）實驗步驟要符合事物發展邏輯，要有利于操作和減小實驗誤差，在明確實驗原理的情況下奔著這個原則即可正確安排實驗步驟；
（2）利用在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小，然后根據動能、勢能定義進一步求得動能和勢能的變化情況．

解答：解：（1）在明確實驗原理的前提下，先安裝實驗器材，然后再進行實驗，故具體步驟為：EADCFB．
答案為：EADCFB．
（2）物體重力勢能的減小量等于其重力所做功，故有：△E_P=mgh_OB=0.28J
在勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，故有：
vB=

hAC

2T

=

(0.3230m-0.1550m)

2×0.04s

=2.1m/s
所以物體動能的增量為：△EkB=

1

2

m

v

2 B

=0.22J
故答案為：0.23，0.22．

點評：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數據等，會起到事半功倍的效果，同時要加強物理基本規律在實驗中的應用．