Question

2．在用落体法验证机械能守恒定律的实验中：所用重锤的质量m=1.0kg，打点计时器所用电源频率50HZ，打下的纸带如图，图中数据为从起始点O到该点的距离，可知O点的速度为0，则在打A点时，重锤的动能E_KA=0.17J，从开始下落到打A点时，重锤的势能减小量是0.18J．（取两位有效数字）

Answer 1

分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而求出B点的动能，根据下降的高度求出重力势能的减小量．

解答 解：图中数据为从起始点O到该点的距离，可知O点的速度为0；
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，
则v_B=$\frac{0.0502-0.0186}{2×0.02}$=0.79m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0502-0.0324-（0.0324-0.0186）}{{（0.02）}^{2}}$=10m/s²
v_A=v_B-aT=0.79-0.02×10=0.59m/s
重锤的动能E_KA=$\frac{1}{2}$×1×（0.59）²=0.17J
重力势能的减小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.0186J≈0.18J．
故答案为：0；0.17；0.18

点评 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．要注意单位的换算和有效数字的保留．