Question

在某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列點(diǎn)，我們選擇

點(diǎn)跡清晰且第1、2兩點(diǎn)間距離約為2mm左右

的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．圖中是一條已選出的紙帶，已知相鄰記數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，打點(diǎn)時(shí)的起點(diǎn)是P．則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下Q點(diǎn)時(shí)，重錘的速度v_Q=

1

m/s、重錘的重力勢(shì)能減小量△E_p=

0.51m

J、此過(guò)程中重錘動(dòng)能的增加量△E_k=

0.50m

J（取g=10m/s²）．

Answer 1

分析：根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出Q點(diǎn)的速度，從而求出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下降的距離求出重力勢(shì)能的減小量．

解答：解：若物體阻力可以忽略，做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=

1

2

gt2=

1

2

×10×0.022=2×10-3m=2mm，所以選擇點(diǎn)跡清晰且第1、2兩點(diǎn)間距離約為2mm左右的紙帶．
vQ=

0.07-0.03

0.04

m/s=1m/s．
重力勢(shì)能的減小量△E_p=mgh=m×10×0.051J=0.51mJ．
動(dòng)能的增加量△Ek=

1

2

mvQ2=

1

2

×m×1=0.50mJ．
故答案為：點(diǎn)跡清晰且第1、2兩點(diǎn)間距離約為2mm左右；1； 0.51m； 0.50m

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，以及在紙帶處理中，掌握瞬時(shí)速度的求解方法．