Question

4．在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙袋上打出一系列的點，如圖所示，相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s，打點計時器所用交流電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s²．那么，從起點O到打下計數(shù)點B的過程中：重力勢能減少量是△E_p=0.51J，物體動能的增加量△E_k=0.48J（均取兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 利用在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小，然后根據(jù)動能、勢能定義進(jìn)一步求得動能和勢能的變化情況．

解答 解：重錘重力勢能的減小量：
△Ep=mgh=10×0.051=0.51J
中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大�。�
v_B=$\frac{（7.06-3.14）}{2×0.02}$×10^-2=0.98m/s；
動能的增加量為：
△E_k=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×$（0.98）²=0.48J
故答案為：0.51，0.48．

點評 紙帶的處理在高中實驗中用到多次，需要牢固的掌握．實驗原理是比較減少的重力勢能和增加的動能之間的關(guān)系，圍繞實驗原理記憶實驗過程和出現(xiàn)誤差的原因．