Question

【題目】在利用電磁打點計時器（電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的試驗中：（本題所有計算結果均保留三位有效數字）

（1）某同學用如圖所示裝置進行實驗，得到如圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，測出點O、A間的距離為68．97cm，點A、C間的距離為15．24cm，點C、E間的距離為16．76cm，已知當地重力加速度為9．8m/s2，重錘的質量為m=1．0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內，重錘動能的增加量為 J，重力勢能的減少量為 J．

（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a= m/s2．

（3）在實驗中發現，重錘減少的重力勢能總大于重錘增加的動能，其原因主要是因為在重錘帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用，用題目中給出的已知量求重錘下落過程中受到的平均阻力大小為 N．

Answer 1

【答案】（1）8．00、8．26；（2）9．50；（3）0．300

【解析】試題分析：（1）C點的瞬時速度為： ，

則動能的增加量為：△Ek＝mvC2=×1×16J＝8．00J，

重力勢能的減小量為：△Ep=mgh=1×9．8×（68．97+15．24）×10-2J≈8．25J．

（2）重錘下落的加速度

（3）根據牛頓定律：mg-f=ma；解得f=mg-ma=0．3N