Question

在“动能与重力势能的转化和守恒”的实验中，已知打点计时器所用的电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g=9.8 m/s²，测得所用的重物的质量m=1.0 kg.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4个点A、B、C、D作为测量的点，如图2-3-4所示.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于____________J，动能的增加量等于____________J.（取三位有效数字）

图2-3-4

Answer 1

解析：先求出重物下落的距离和获得的速度，再求重物重力势能的减少量和动能的增加量.

C点至O点的距离    h_C=77.76 cm=0.777 6 m，

故重物由O点运动到C点重力势能的减少量为：-ΔE_p=mgh_C=1×9.8×0.777 6 J≈7.62 J.

重物过C点的瞬时速度：v_C= m/s=3.888 m/s，

故重物由O点运动到C点动能的增加量为：ΔE_k=≈7.56 J.

答案：7.62   7.56