Question

4．驗證機械能守恒定律的實驗采用重物自由下落的方法：若實驗中所用重錘質量m=1kg，打點紙帶如圖所示，打點時間間隔為0.02s，則記錄B點時，重錘的速度v_B=0.59m/s（結果保留到小數點后兩位）從開始下落起至B點，重錘的重力勢能減少量是0.176J．（結果保留三位有效數字）

Answer 1

分析 紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度，從而求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值．

解答 解：利用勻變速直線運動的推論有：
v_B=$\frac{0.0314-0.0078}{2×0.02}$=0.59m/s，
從開始下落至B點，重錘的重力勢能減少量為：
△E_p=mgh=1×10×0.0176J=0.176J．
故答案為：0.59m/s，0.176J．

點評 運用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規問題．要注意單位的換算．