Question

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，所用電源的頻率為50Hz，某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時各計數點位置對應刻度尺上的讀數如圖所示，（圖中O是打點計時器打的第一個點，A、B、C、D是間隔一段所取的點，圖中單位為厘米），根據實驗并結合紙帶回答以下問題：
（1）實驗中，要從幾條打上點的紙中挑選第一、二兩點間的距離接近

2

mm并且點跡清晰的紙帶進行測量．
（2）若重錘質量為m kg，則重錘從開始下落到B點時，減少的重力勢能為

7.018mJ

；
（3）若重錘質量為m kg，則重錘從開始下落到B點時，重錘的動能為

6.829mJ

．

Answer 1

分析：明確該實驗的實驗原理，了解具體操作細節，正確應用勻變速直線運動的規律以及推論即可正確解答該題．

解答：解：（1）因為初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，在0.02s內的位移為2mm，所以選用點跡清晰，第一、二兩點間的距離接近2mm的紙帶來處理數據．
所以為：2．
（2）減小的重力勢能為：△E_P=mgh=m×10×0.7018J=7.018mJ；
所以為：7.018mJ
（3）根據勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度有：
v_B=

xAC

2T

=

0.7776-0.6299

2×0.02

m/s≈3.693m/s
△E_K=

1

2

mv_B²=

1

2

×m×3.6932J=6.829mJ
所以為：6.829mJ．
故答案為：（1）2  （2）7.018mJ；（3）6.829mJ

點評：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數據等，會起到事半功倍的效果．