Question

18．在驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點．如圖所示，O為起始點，打點計時器的周期為0.02s，試回答下面的問題：
（1）某同學在計算與B點對應的重錘的瞬時速度時，他采用了公式v_b=$\sqrt{2gh}$（h表示OB距離），這種做法不對（填“對”或“不對”），請采用你認為正確的方式計算v_b=0.97m/s（保留兩位有效數(shù)字）
（2）從起始點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△E_P=0.48J，動能的增加量△E_K=0.47J（均保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解：（1）實驗時不能根據(jù)v_b=$\sqrt{2gh}$求解瞬時速度，否則就是運用機械能守恒驗證機械能守恒，失去驗證的意義，所以這種做法不對．
B點的速度為：
${v}_=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.02-3.13）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.97m/s．
（2）從起始點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量為：
△E_P=mgh=1×9.8×0.0486J=0.48J
動能的增加量為：
$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_}^{2}=\frac{1}{2}×1×0.9{7}^{2}$J=0.47J．
故答案為：（1）不對，0.97m/s；（2）0.48J，0.47J．

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．