Question

15．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點周期為0.02s，自由下落的重物質(zhì)量為1.00kg，打出一條理想的紙帶，數(shù)據(jù)如圖所示，單位是cm，g取9.80m/s²，O、A之間有多個點沒畫出．
打點計時器打下點B時，物體的速度 v_B=3.89m/s．
從起點O到打下點B的過程中，重力勢能的減少量△E_p=7.62J，此過程中物體動能的增量△E_k=7.57J．（答案保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 紙帶法實驗中，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和加速度，從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：利用勻變速直線運動的推論
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.8573-0.7018}{2×0.02}$=3.89m/s
重力勢能減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.7776J=7.62 J．
E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×1×（3.89）²=7.57 J．
故答案為：3.89；7.62；7.57．

點評 要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．