Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，在实验数据处理中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近

2

 mm，并且点迹清晰的纸带进行测量．用质量 1.00kg的重锤自由下落，若选出纸带如图所示，相邻记数点之间的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s²．则从点O到打下记数点B的过程中，动能的增加量

0.473

 J，机械能损失了

0.003

 J（保留3位有效数字）．

Answer 1

分析：打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，由h=

1

2

gt2可知在第一个打点周期内重物下落的高度接近2mm，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点速度的大小，由此可求出其动能的增加量，根据重力势能的减小量和动能增加量之间的关系可求出机械能的损失量．

解答：解：打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，根据自由落体运动规律有：
h=

1

2

gt2≈2mm
根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：
vB=

hOC-hOA

2T

=0.9725m/s
△Ek=

1

2

m

v

2 B

≈0.473J
从O到B重力势能的减小量为mgh=0.477J
因此机械能的损失为：△E=mgh-△E_k=0.003J
故答案为：2，0.473，0.003．

点评：能够清楚该实验的工作原理和实验步骤，熟练应用匀变速直线运动规律来解决纸带问题是力学实验中常见的问题，计算要注意单位的换算．