Question

9．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?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²．測得所用重物的質(zhì)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O，每兩個計數(shù)點之間有四點未畫出，另選連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C作為測量的點，如圖所示．經(jīng)測量知道A、B、C各點到O點的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，回答一下問題：

（1）打點計時器是一種計時儀器，它使用交流（選填“直流”或“交流”）電源；
（2）相鄰兩個計數(shù)點間的時間是0.1s；
（3）計算出打B點時重物的瞬時速度v_B=4.00m/s；重物由O點運動到B點，重力勢能減少量△E_K=8.43J，動能的增加量△E_P=8.00J（保留3位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 根據(jù)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可以求出某點的瞬時速度大小，從而求出動能的增加量；
根據(jù)功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）打點計時器是一種計時儀器，它使用交流電源；
（2）每兩個計數(shù)點之間有四點未畫出，相鄰兩個計數(shù)點間的時間是0.1s．
（3）根據(jù)勻變速直線運動過程中，時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，可得：
v_B=$\frac{1.305-0.5050}{2×0.1}$=4.00m/s
重力勢能減小量△E_p=mgh_OB=1.0×9.80×0.8600J=8.43J．
動能的增加量△E_K=$\frac{1}{2}×1×$4²=8.00J
故答案為：（1）交流
（2）0.1
（3）4.00；8.43；8.00

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(guī)問題，同時要熟練應用基本物理規(guī)律解決實驗問題．