Question

5．某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到0点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s²，若重锤质量为lkg，打点计时器打出B点时，重锤下落的速度v_B=1.17m/s，重锤的动能E_kB=0.684J，从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为△E_p0.691J．（结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出重锤在B点的动能．根据下降的高度求出重力势能的减小量．

解答 解：B点的瞬时速度为：
${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.125-0.0314}{2×0.04}m/s$=1.17m/s，
则重锤的动能为：
${E}_{kB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×1.1{7}^{2}$J=0.684J．
重锤重力势能的减小量为：
△E_p=mgh_B=1×9.8×0.0705J=0.691J．
故答案为：1.17，0.684，0.691

点评 能够清楚该实验的工作原理和实验步骤．知道相邻两个计数点之间的时间间隔，纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，计算要注意单位的换算．