Question

（2010?洛陽模擬）在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，已知重錘的質量為m，使用的交流電的頻率為f．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點進行測量并通過計算，就可以驗證機械能守恒定律．
如圖所示，選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s₀，點A、C間的距離為s_l，點C、E間的距離為s₂，用以上給出的已知量寫出C點速度的表達式為v_C=

s2+s1

4

f

，打點計時器在打O點到C點的這段時間內，重錘的重力勢能的減少量為

mg（s₀+s₁）

，動能的增加量為

mf2(s1+s2)2

32

．

Answer 1

分析：根據勻變速直線運動中某段時間中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，可以求出C點的瞬時速度大小，進一步可以求出動能的增量，根據重量做功和重力勢能之間的關系可以求出重力勢能的減小量．

解答：解：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，故C點的速度為：
vC=

s1+s2

4T

=

s1+s2

4

f
重力勢能的減小量等于重力做功大小，故有：
△E_p=mg（s₀+s₁）
重錘動能的增加量為：
△E_k=

mf2(s1+s2)2

32

故答案為：

s2+s1

4

f，mg（s₀+s₁），

mf2(s1+s2)2

32

．

點評：本題考查了驗證機械能守恒定律中的數據處理方法，注意物理基本規律尤其是勻變速直線運動規律在實驗中的應用．