Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为1kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6V、50Hz的交流电源，如图3所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点，选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图所示，单位为mm，重力加速度为9.80m/s²，则
（1）打点计时器记录B点时，重锤速度v_B=

 

m/s，重锤动能E_KB=

 

J．
（2）从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为

 

J．

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：根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：
v_B=

xAC

2T

=

0.1254-0.0314

0.08

m/s=1.175m/s
E_K=

1

2

mvB2=0.690J
△E_P=mgh=0.692J     
故答案为：（1）1.175；（2）0.690；0.692

点评：熟练应用匀变速直线运动规律来解决纸带问题是力学实验中常见的问题，计算要注意单位的换算．