Question

某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用220V、50Hz的电火花计时器打出的一条纸带，如下图所示，O为重锤下落的起点，另选连续的3个点A、B、C作为测量点，各测量点到O点的长度已在图上标出，单位为 mm，重力加速度取9.8m/s²，若重锤质量为1kg．从开始下落算起，重锤由O运动到B点，重锤的重力势能减小量为

1.88

J，动能的增加量为

1.84

J．（保留三位有效数字）

Answer 1

分析：根据重锤下落的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量．

解答：解：重锤由O运动到B点，重锤的重力势能减小量为：△E_p=mgh=1×9.8×0.192J≈1.88J．
B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有：
vB=

xAC

2T

=

0.2323-0.1555

0.04

m/s=1.92m/s
则重锤动能的增加量为：
△Ek=

1

2

mvB2=

1

2

×1×1.922J=1.84J．
故答案为：1.88，1.84．

点评：解决本题的关键知道实验的原理，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度．