Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学让质量为m的重物从高处由静止开始下落，通过打点计时器在重物拖着的纸带上打出了一系列小点．
打上点的纸带如图所示，其中O点是重物刚开始下落时打点计时器打出的点．现选取纸带上依次打出的五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s₀，A、C两点间的距离为s₁，C、E两点间的距离为s₂，交流电的频率为f，当地的重力加速度值为g．
请用以上给出的已知量：写出C点速度的计算式为v_c=

 

；写出在OC这段时间内，重物重力势能减少量的计算式为△E_p=

 

．

Answer 1

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．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可知，C点的速度等于AE间的平均速度，即有：
v_C=

s1+s2

4T

=

s1+s2

4? 1 f

=

(s1+s2)f

4

根据重力势能的定义式得出：
在OC这段时间内，重锤的重力势能的减少量为△E_P=mgh=mg（s₀+s₁）
故答案为：

(s1+s2)f

4

，mg（s₀+s₁）

点评：利用匀变速直线运动的推论求瞬时速度是基本的方法，并要知道重力势能的定义式，即可解决此类问题．