Question

4．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙袋上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中：重力勢能減少量是△E_p=0.51J，物體動(dòng)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(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)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(dòng)能、勢能定義進(jìn)一步求得動(dòng)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(shí)刻的瞬時(shí)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(dòng)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(diǎn)評 紙帶的處理在高中實(shí)驗(yàn)中用到多次，需要牢固的掌握．實(shí)驗(yàn)原理是比較減少的重力勢能和增加的動(dòng)能之間的關(guān)系，圍繞實(shí)驗(yàn)原理記憶實(shí)驗(yàn)過程和出現(xiàn)誤差的原因．