在“探究机械能守恒定律”的实验中，电火花打点计时器所用的电源频率为50Hz；所使用重锤质量为0.5kg，当地的重力加速度
在“探究机械能守恒定律”的实验中，电火花打点计时器所用的电源频率为50Hz；所使用重锤质量为0.5kg，当地的重力加速度为9.79m/s2．某同学实验中的纸带如图所示，图中标出A、B、C、D各点到O点的距离；其中A点到O点之间不知打几个点，但A、B、C、D各点之间有打一个点．若实验中取打O点时重物位置为零重力势能参考平面，则打点器在打C点时，重物的速度大小是______m/s，重力势能是______J，机械能是______J．（要求保留3位有效数字）（中）
赞 pboc 春芽
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解题思路：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C点的瞬时速度，知道零势能点，根据Ep=mgh可以求出C点的重力势能，机械能等于动能和势能之和．
根据匀变速直线运动的规律可知C点的速度等于BD段的平均速度，因此有：
vC＝
xBD
4T＝
(381.5−195.0)×10−3m
4×0.02s＝2.33m/s
若实验中取打O点时重物位置为零重力势能参考平面，则C点的重力势能为：
EP=-mghOC=-0.5×9.79×280.5×10-3J=-1.37J
C点的动能为：Ek＝
1
2m
v2C＝
1
2×0.5×(2.33)2＝1.36J
C点的机械能为：
E=Ep+Ek=-1.37J+1.36J=-0.01J
故答案为：2.33，-1.37，-0.01．
点评：
本题考点： 验证机械能守恒定律．
考点点评： 纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度等．
1年前
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