Question

6．利用图甲装置可以验证机械能守恒定律，实验中电火花计时器所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s₀=19.00cm，点A、C间的距离为s₁=8.36cm，点C、E间的距离为s₂=9.88cm，g取9.8m/s²，测得重物的质量为100g．
①选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒．重物减少的重力势能0.27J，打下C点时重物的动能0.26J．
②实验中，由于存在阻力作用，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能．重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F=0.03N．

Answer 1

分析 求出重力做功即可求出重力势能的减小量，求出C点速度，即可求出动能的增加量，根据功能关系可求出过程中的摩擦力大小．

解答 解：①重力势能减小了：△E_p=W=mgh=mg（s₀+s₁）=0.1×10×（0.1900+0.0836）≈0.27J
C点速度为：v_C=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{4T}$，动能增加量为：△E_K=$\frac{1}{2}$mv_C²，
代入数据解得：△E_k=0.26J．
②由动能定理得：mg（s₁+s₂）-f（s₁+s₂）=$\frac{1}{2}$mv_C²，
代入数据解得：f=0.03N．
故答案为：①0.27；0.26；②0.03．

点评 解决本题的关键知道实验的原理，以及在第二个实验中求解阻力大小，可以用能量守恒定律求解，也可以通过纸带求出加速度，根据牛顿第二定律进行求解．