Question

17．某同学做“验证机械能守恒定律”实验时得到如图纸带，各点之间距离测量如下：h₀₁=1.9mm，h₀₂=7.7mm，h₀₃=17.4mm，h₀₄=31.0mm，h₀₅=48.5mm，h₀₆=69.7mm，h₀₇=94.9mm，h₀₈=124.0mm，h₀₉=156.9mm，取第0点到第8点验证（打点周期0.02s，重锤质量为1kg，g取9.8m/s²），请通过计算得出，从第0点到第8点重力势能减少量是1.22J，动能增加量是1.20J（均保留3位有效数字）

Answer 1

分析 应用匀变速直线运动的推论求出打下点8时重锤的速度，然后应用重力势能与动能的计算公式求出重力势能与动能的变化量．

解答 解：从第0点到第8点重力势能减少量为：△E_P=mgh₀₈=1×9.8×0.1240≈1.22J；
打下点8时重锤的速度为：v=$\frac{{h}_{79}}{2T}$=$\frac{{h}_{09}-{h}_{07}}{2T}$=$\frac{0.1569-0.0949}{2×0.02}$=1.55m/s，
重锤动能的增加量为：△E_K=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×1×1.55²≈1.20J；
故答案为：1.22J，1.20J．

点评 本题考查了求重力势能与动能的变化量，应用匀变速直线运动的推论求出打下8点的瞬时速度是解题的关键，解题时注意单位换算，否则会出错．