Question

（6分）如圖所示為重物系一紙帶通過打點計時器做自由落體運動時得到的實際點跡，測得A、B、C、D、E五個連續點與第一個點O之間的距離分別是19.50、23.59、28.07、32.94、38.20（單位：cm）.已知當地的重力加速度的值為g＝9.8 m/s²，交流電的頻率f ＝50 Hz，重物的質量為m.

（1）從O點開始計時，則D點是計時器打下的第________個點（不含O點）；

（2）以D點為例，從O點到D點重物的重力勢能減少了________J，動能增加了________J，在誤差允許范圍內驗證了機械能守恒定律。（結果保留三位有效數字）

 

Answer 1

【答案】

（1）13  （2）3.23m；3.21m   

 

【解析】（6分）解（1）13  （2）3.23m；3.21m     （1）從開始運動到打D點時經歷的時間為   設D點是打下的第n個點，則

（2）減少的重力勢能為

打D點時物體的速度為

從開始下落到打D點時，物體增加的動能為

本題考查的是驗證機械能守恒定律的實驗問題。由可得出：從開始運動到打D點時經歷的時間，再除以周期，就可以得到點的個數。減少的重力勢能由可得；先算出D點的速度，再根據可以算出物體增加的動能。