Question

在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s²．实验选用重锤质量为m（kg），从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离方接近

2mm

．纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少

5.50m

J；重锤经过C时的速度为

3.3

m/s．其动能增加

5.45m

J．

Answer 1

分析：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．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．

解答：解：实验中重物静止释放，它的运动可以看成是自由落体运动．
此纸带第1、2点间的距离大约等于h=

1

2

gt²=1.96mm
所以我们可以认为纸带第1、2点间的距离方接近2mm．
重力势能减小量△E_p=mgh=9.8×0.561m J=5.50m J．
利用匀变速直线运动的推论v

t

2

=

.

v

v_C=

xBD

tBD

=

(62.8-49.6)cm

2×0.02s

=3.3m/s
E_kC=

1

2

mv_C²=5.45m  J
故答案为：2mm； 5.50m； 3.3m/s； 5.45m．

点评：纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，我们可以纸带法实验中，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．