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，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

3.30

m/s．其动能增加

5.45m

J．（结果保留3位有效数字）

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和加速度，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：重力势能减小量为：△E_p=mgh_OC=m×9.8×0.561 J=5.50mJ，
利用匀变速直线运动的推论得C点的速度为：
vC=

xBD

2T

=

(62.8-49.6)cm

2×0.02s

=3.30m/s
因此动能的增量为：
△Ek=

1

2

m

v

2 C

=5.45mJ
故答案为：5.50m，3.30，5.45m．

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以及其它物理量，数据处理时要注意单位的换算．