Question

在“验证机械能守恒的实验”中，已知打点计时器使用的交流电源的周期为0.02 s，当地的重力加速度g＝9.80 m/s²。该实验选取的重锤质量为1.00 kg，选取如图所示的一段纸带并测量出相邻各点之间的距离，利用这些数据验证重锤通过第2点至第5点间的过程中遵从机械能守恒定律。通过计算可以得出在第2点位置时重锤的动能为______________J；第5点位置重锤时的动能为______________J；重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为______________J。（保留三位有效数字）

Answer 1

1.13   2.11    1.06

解析：在第2个点时重锤的速度v==m/s=1.50 m/s

动能E_k=mv²=1.13 J

在第5个点时重锤的速度v′==m/s=2.10 m/s

动能E_k′=mv′²=2.21 J

重力势能减少量ΔE_p=mgx₂₅=1×9.8×(3.20+3.60+4.00)×10^-2 J=1.06 J。