Question

如图所示，在“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，查得当地的重力加速度g=9.80m/s²，测得所用的重物的质量为1kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的3个点A、B、C作为测量点．经测量知道A、B、C各点到点O的距离分别为15.55cm、19.20cm、23.23cm．根据以上数据可知，当打点计时器打B点时重物重力势能的减少量为

1.88

J，重物的动能为

1.84

J．（取3位有效数字）

Answer 1

分析：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：重力势能减小量△E_p=mgh=1×9.8×0.1920=1.88J．
在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，因此有：
v_B=

xAC

2T

=

0.2323-0.1555

0.04

=1.92m/s
△E_k=

1

2

mvB2=

1

2

×1×1.922J=1.84J
故答案为：1.88；1.84

点评：纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留．