Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器电源频率为50Hz，当地重力加速度为9.80m/s²，测得所用重锤的质量为1.00kg，实验中获得一条点迹清晰的纸带如下图，把第一个点记为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h_OA=62.99cm、h_OB=70.18cm、h_OC=77.76cm、h_OD=85.73cm，根据上述数据，可知计时器记录C点时，重物的速度v_C=______m/s，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于______J，动能的增量等于______J．（取3位有效数字）

Answer 1

【答案】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：利用匀变速直线运动的推论得：
v_C===3.89m/s
重力势能减小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J．
△E_k=E_kC=mv_C²=7.57J
故答案为：3.89、7.62、7.57
点评：纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留．
要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．