Question

19．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示，O點(diǎn)為下落時(shí)的起始點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，長(zhǎng)度單位為cm，取g=9.8m/s²．

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重錘的速度v_B=0.97m/s（保留兩位有效數(shù)字）．
（2）從點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量△E_p=0.48J，動(dòng)能的增加量△E_k=0.47J（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
（2）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．

解答 解：（1）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
v_B=$\frac{（0.0702-0.0313）m}{2×0.02s}$=0.97m/s
（2）重力勢(shì)能的減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0486J≈0.48J，
動(dòng)能的增加量△E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×1kg×（0.97m/s）²≈0.47J．
故答案為：（1）0.97；（2）0.48；0.47．

點(diǎn)評(píng) 要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒．重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．