Question

11．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，若重物質(zhì)量為0.50kg，選擇好的紙帶如圖所示，O點(diǎn)為第一個點(diǎn)，O、A之間有幾個點(diǎn)未畫出．已知相鄰兩點(diǎn)時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．則：
（1）打點(diǎn)計時器打下點(diǎn)B時，重物的速度v_B=0.973m/s；
（2）從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中，重物重力勢能的減少量△E_p=0.238J，動能的增加量△E_k=0.237J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（3）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，重錘從靜止開始到打出B點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，重力勢能減小量等于動能的增加量，重物下落的機(jī)械能守恒． 

Answer 1

分析 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點(diǎn)時的速度，然后根據(jù)動能、勢能的定義進(jìn)一步求得動能、勢能的變化量．

解答 解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點(diǎn)時的速度，則有v_B=$\frac{0.0702-0.0313}{2×0.02}$ m/s≈0.973 m/s
（2）重力勢能的減少量：△E_p=mgh_B=0.5×9.8×4.86×10^-2 J≈0.238 J；
動能的增量：△E_k=$\frac{1}{2}$ mv_B²=$\frac{1}{2}$×0.5×0.973²≈0.237 J．
（3）根據(jù)上面求解的數(shù)據(jù)，重錘從靜止開始到打出B點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，重力勢能減小量等于動能的增加量，重物下落的機(jī)械能守恒；
故答案：（1）0.973，（2）0.238，0.237，（3）在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，重力勢能減小量等于動能的增加量，重物下落的機(jī)械能守恒．

點(diǎn)評 本題比較簡單，考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中基本方法的應(yīng)用，對于基本方法不能忽視，要在訓(xùn)練中加強(qiáng)練習(xí)，提高認(rèn)識．