Question

在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的试验中：（本题所有计算结果均保留三位有效数字）

（1）某同学用如图所示装置进行实验，得到如图所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68．97cm，点A、C间的距离为15．24cm，点C、E间的距离为16．76cm，已知当地重力加速度为9．8m/s²，重锤的质量为m=1．0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为   J，重力势能的减少量为   J．

（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=   m/s²．

（3）在实验中发现，重锤减少的重力势能总大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用，用题目中给出的已知量求重锤下落过程中受到的平均阻力大小为   N．

Answer

（1）8．00、8．26；（2）9．50；（3）0．300

【解析】试题分析：（1）利用匀变速直线运动的推论，

则△Ek=mvC2=×1．0×（4．00）2=8．00J

重物由O点运动到C点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1．0×9．8×（0．6897+0．1524）J=8．26J．

（2）根据△x=aT2得：

重锤下落的加速度，

（3）根据能量守恒定律得：

△Ep-△Ek=fh

解得：

考点：验证机械能守恒定律

【名师点睛】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．要注意单位的换算．要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒。