Question

某研究性學習小組在做“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50HZ，查得當地重力加速度g=9.8m/s²．測得所用重物的質量為1.00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作0，每兩個計數點之間還有幾個點未畫出，另選擇連續的3個計數點A、B、C作為測量的點，如圖所示，經測量知道A、B、C各點到O點的距離分別為50.50cm、86.00cm、131.10cm．
根據以上數據可以獲知兩計數點間的時間間隔為

0.1

s，重物由O點運動到B點，重力勢能減少了

8.43

J，動能增加了

8.12

J．（保留三位有效數字）

Answer 1

分析：利用逐差法△h=gT²可以求出兩計數點間的時間間隔．紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度．從而求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值．

解答：解：根據△h=gT²
將△h=（131.10-86.00）-（86.00-50.50）=9.6cm，
當地重力加速度g=9.8m/s²．所以解得T≈0.1s
重力勢能減小量△E_p=mgh=1.0×9.80×0.8600J=8.43J．
利用勻變速直線運動的推論得：
v_B=

xAC

tAC

E_kB=

1

2

mv_C²=8.12J
故答案為：0.1s，8.43，8.12．

點評：運用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規問題，同時要熟練應用基本物理規律解決實驗問題．