Question

2．在用落體法驗證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗中：所用重錘的質(zhì)量m=1.0kg，打點(diǎn)計時器所用電源頻率50HZ，打下的紙帶如圖，圖中數(shù)據(jù)為從起始點(diǎn)O到該點(diǎn)的距離，可知O點(diǎn)的速度為0，則在打A點(diǎn)時，重錘的動能E_KA=0.17J，從開始下落到打A點(diǎn)時，重錘的勢能減小量是0.18J．（取兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的瞬時速度，從而求出B點(diǎn)的動能，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解：圖中數(shù)據(jù)為從起始點(diǎn)O到該點(diǎn)的距離，可知O點(diǎn)的速度為0；
根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的瞬時速度，
則v_B=$\frac{0.0502-0.0186}{2×0.02}$=0.79m/s
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0502-0.0324-（0.0324-0.0186）}{{（0.02）}^{2}}$=10m/s²
v_A=v_B-aT=0.79-0.02×10=0.59m/s
重錘的動能E_KA=$\frac{1}{2}$×1×（0.59）²=0.17J
重力勢能的減小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.0186J≈0.18J．
故答案為：0；0.17；0.18

點(diǎn)評 運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗的常規(guī)問題．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．