Question

5．在利用電磁打點計時器（電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的實驗中：某同學用如圖a所示的裝置進行實驗，得到如圖b所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，測出點O、A間的距離為66.39cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當?shù)氐闹亓�加速度�?.80m/s²，重錘的質量為m=1.00kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內，重錘動能的增加量為8.00J，重力勢能的減少量為8.00J（結果保留三位有效數(shù)字），由此可得出的結論是物體機械能守恒．

Answer 1

分析 根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點的速度，從而得出動能的增加量，根據下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解：C點速度${V_C}=\frac{{{x_{AE}}}}{4T}=\frac{{{x_{AC}}+{x_{CE}}}}{4T}=\frac{{32.00×{{10}^{-2}}}}{4×0.02}m/s=4.00m/s$
該過程動能的增加量為．
△E_k=$\frac{1}{2}$mV_C²=$\frac{1}{2}$×1.00×（4.00）²J=8.00 J
該過程重力勢能的減少量為
△E_p=mg•h_OC=1.00×9.80×（66.39+15.24）×10^-2 J=8.00 J．可知在誤差允許的范圍內，機械能守恒．
故答案為：8.00，8.00，物體機械能守恒

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能，基礎題．