Question

某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用220V、50Hz的電火花計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，如下圖所示，O為重錘下落的起點(diǎn)，另選連續(xù)的3個(gè)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量點(diǎn)，各測(cè)量點(diǎn)到O點(diǎn)的長度已在圖上標(biāo)出，單位為 mm，重力加速度取9.8m/s²，若重錘質(zhì)量為1kg．從開始下落算起，重錘由O運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重錘的重力勢(shì)能減小量為

1.88

J，動(dòng)能的增加量為

1.84

J．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：根據(jù)重錘下落的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量．

解答：解：重錘由O運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重錘的重力勢(shì)能減小量為：△E_p=mgh=1×9.8×0.192J≈1.88J．
B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度，則有：
vB=

xAC

2T

=

0.2323-0.1555

0.04

m/s=1.92m/s
則重錘動(dòng)能的增加量為：
△Ek=

1

2

mvB2=

1

2

×1×1.922J=1.84J．
故答案為：1.88，1.84．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，以及掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度．