题目内容
在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm．根据以上数据可以算出，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（保留三位有效数字）．
【答案】分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带法实验中，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：利用匀变速直线运动的推论
vc=
=
=2.90m/s
根据重力势能的定义式得：
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.4511 J=4.42 J．
根据动能的定义式得：Ekc=
mvC2=4.19J
动能的增加量△EK=Ekc-0=
mvC2=4.19 J
故答案为：4.42J； 4.19J．
点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．
要注意单位的换算和有效数字的保留．
纸带法实验中，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：利用匀变速直线运动的推论
vc=
=
=2.90m/s根据重力势能的定义式得：
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.4511 J=4.42 J．
根据动能的定义式得：Ekc=
mvC2=4.19J动能的增加量△EK=Ekc-0=
mvC2=4.19 J故答案为：4.42J； 4.19J．
点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．
要注意单位的换算和有效数字的保留．
练习册系列答案
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