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=9.8m/s²．实验选用重锤质量为0.1kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离接近

2mm

．纸带上连续的点A、B、C、D至第1个点O的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少

0.55

 J（小数点后保留两位数字）．其动能增加

0.54

J（小数点后保留两位数字）．

Answer 1

分析：本题的关键是弄清为什么选择第1、2两点间距离接近2mm，然后再求出减少的重力势能和增加的动能即可．

解答：解：由自由落体运动规律可知第1、2两点间距离为x=

1

2

g

T

2

=

1

2

×9.8×0.0

2

2

m≈0.002m=2mm，所以选择纸带时应选第1、2两点间距离接近2mm；
重锤从O运动到C减少的重力势能为

△E

p减

=mgOC=0.1×9.8×0.561J=0.55J；
打C点时的速度为

v

C

=

BD

2T

=

(62.8-49.6)×0.01

2×0.02

m/s=3.3m/s，重锤增加的动能为

△E

k增

=

1

2

mv

2 C

=

1

2

×0.1

×3.3

2

J=0.54J
故答案为2mm，0.55，0.54

点评：应明确利用自由落体运动验证机械能守恒定律实验的要求以及方法．