Question

如图7-19所示为重物系一纸带通过打点计时器做自由落体运动时得到的实际点迹，测得A、B、C、D、E五个连续点与第一个点O之间的距离分别是19.50、23.59、28.07、32.94、38.20(单位：cm).已知当地的重力加速度的值为g=9.8 m/s²，交流电的频率f=50 Hz，重物的质量为m.

图7-19

(1)从O点开始计时，则D点是计时器打下的第_______个点(不含O点);

(2)以D点为例,从O点到D点重物的重力势能减少了______J,动能增加了_____J.在误差允许范围内验证了机械能守恒定律.

Answer 1

解析：(1)从开始运动到打D点时经历的时间为

    t=

    设D点是打下的第n个点，则

    n==13.

(2)减少的重力势能为

ΔE_P=mGh_D=9.8×0.329 4m J=3.228m J

打D点时物体的速度为

    v_D==2.533 m/s

    从开始下落到打D点时，物体增加的动能为

    ΔE_k=mv_D²=×2.533²m J=3.208m J

答案：(1)13  (2)3.228m       3.208m