Question

19．在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，纸带上打出一系列的点，如图所示，O点为下落时的起始点，相邻计数点时间间隔为0.02s，长度单位为cm，取g=9.8m/s²．

（1）打点计时器打下计数点B时，重锤的速度v_B=0.97m/s（保留两位有效数字）．
（2）从点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能的减少量△E_p=0.48J，动能的增加量△E_k=0.47J（保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，结合下降的高度求出重力势能的减小量．

解答 解：（1）利用匀变速直线运动的推论
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.0702-0.0313}{0.04}$=0.97m/s
（2）重力势能的减小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0486J=0.48J，
动能的增加量△E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×1×（0.97）²=0.47J．
故答案为：（1）0.97；（2）0.48；0.47．

点评 运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，要注意单位的换算和有效数字的保留，难度不大，属于基础题．