Question

在利用电磁打点计时器（所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）某同学用如图甲所示

在利用电磁打点计时器（所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，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9.80m/s 2 ，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．（结果精确到小数点后两位） （2）由于阻力的作用，导致加速度发生变化，利用该装置可以测量重锤下落的加速度a=______m/s 2 ．

Answer 1

（1）C点的速度等于AE段的平均速度， v C = (15.24+16.76)×1 0 -2 0.08 m/s=4m/s ，则动能的增加量 △ E k = 1 2 m v C 2 = 1 2 ×1×16J=8.00J 重力势能的减小量 △ E p =mgh=9.8×(68.97+15.24)×1 0 -2 =8.25J． （2）根据△x=aT 2 得，a= △x T 2 = (16.76-15.24)×1 0 -2 (0.04 ) 2 m/ s 2 =9.5m/s 2 ． 故答案为：（1）8.00；8.25 （2）9.5