Question

（1）质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点如图4所示，O为第一个点，A、B、C为相邻的点，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，取g=9.8m/s²，求：
a．打点计时器打下计数点B时，物体的速度v_B=

0.97

m/s（保留两位有效数字）；
b．从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量△Ep=

0.48

J，动能的增加量
△E_k=

0.47

J（保留两位有效数字）．
（2）打出的另一条纸带如图，假设点AC间的距离为s₁，点CE间的距离为s₂，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a=

(S2-S1)f2

4

．

Answer 1

分析：纸带实验中，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和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答：解：（1）a、利用匀变速直线运动的推论
v_B=

xAC

tAC

=

(0.0702-0.0313)m

2×0.02s

=0.97m/s
b、从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量△Ep=mgh=0.2×9.8×0.0486J=0.48J．
动能的增加量△E_k=E_kB=

1

2

mv_B²=0.47J
（2）根据运动学公式得：△x=at²，
a=

△x

t2

=

xCE-xAC

( 2 f ) 2

=

(S2-S1)f2

4

故答案为：（1）0.97，0.48，0.47．
（2）

(S2-S1)f2

4

点评：要注意单位的换算和有效数字的保留．
求能量的变化量要注意研究的过程．
要知道打点频率和周期的关系．