Question

在验证机械能守恒定律的实验中，按要求组装好仪器，让质量m=1kg的重物自由下落做匀加速直线运动，并在纸带上打出了一系列的点，如图所示．O为打下的第一个点，A、B、C三个相邻计数点之间的时间间隔为0.04s，则打点计时器打下计数点B时重物速度为v_B=

2.20

m/s，从打下点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量为△E_P=

2.45

J（取g=9.8m/s²），此过程动能的增加量为△E_K=

2.42

J．

Answer 1

分析：在匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此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：根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：
vB=

xAC

2T

=

(32.50-14.90)×10-2m

2×0.04s

=2.20m/s
根据重力势能的定义式得出：从点p到打下计数点D的过程中，重锤重力势能减小量：
△E_P=mgh=1.0×9.8×0.25J=2.45J；
动能的增量为：
△Ek=

1

2

m

v

2 B

=

1

2

×1×(2.20)2=2.42J
故答案为：2.20，2.45，2.42．

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．