Question

某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50HZ，查得当地重力加速度g=9.8m/s²．测得所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作0，每两个计数点之间还有几个点未画出，另选择连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示，经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、131.10cm．
根据以上数据可以获知两计数点间的时间间隔为

0.1

s，重物由O点运动到B点，重力势能减少了

8.43

J，动能增加了

8.12

J．（保留三位有效数字）

Answer 1

分析：利用逐差法△h=gT²可以求出两计数点间的时间间隔．纸带实验中，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：根据△h=gT²
将△h=（131.10-86.00）-（86.00-50.50）=9.6cm，
当地重力加速度g=9.8m/s²．所以解得T≈0.1s
重力势能减小量△E_p=mgh=1.0×9.80×0.8600J=8.43J．
利用匀变速直线运动的推论得：
v_B=

xAC

tAC

E_kB=

1

2

mv_C²=8.12J
故答案为：0.1s，8.43，8.12．

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，同时要熟练应用基本物理规律解决实验问题．