Question

在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.80m/s²．實(shí)驗(yàn)選用重錘質(zhì)量為m（kg），從所打紙帶中選擇一條合適的紙帶，紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D至第1點(diǎn)O的距離如圖所示，則重錘從O運(yùn)動(dòng)到C，重力勢(shì)能減少

5.50m

 J．重錘經(jīng)過C時(shí)的速度為

3.30

m/s．其動(dòng)能增加

5.45m

J．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答：解：重力勢(shì)能減小量為：△E_p=mgh_OC=m×9.8×0.561 J=5.50mJ，
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得C點(diǎn)的速度為：
vC=

xBD

2T

=

(62.8-49.6)cm

2×0.02s

=3.30m/s
因此動(dòng)能的增量為：
△Ek=

1

2

m

v

2 C

=5.45mJ
故答案為：5.50m，3.30，5.45m．

點(diǎn)評(píng)：紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題．我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度以及其它物理量，數(shù)據(jù)處理時(shí)要注意單位的換算．