Question

11．在“验证机械能守恒定律”的实验中，若重物质量为0.50kg，选择好的纸带如图所示，O点为第一个点，O、A之间有几个点未画出．已知相邻两点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s²．则：
（1）打点计时器打下点B时，重物的速度v_B=0.973m/s；
（2）从起点O到打下点B的过程中，重物重力势能的减少量△E_p=0.238J，动能的增加量△E_k=0.237J（结果保留三位有效数字）．
（3）根据纸带提供的数据，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是在实验误差范围内，重力势能减小量等于动能的增加量，重物下落的机械能守恒． 

Answer 1

分析 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在B点时的速度，然后根据动能、势能的定义进一步求得动能、势能的变化量．

解答 解：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在B点时的速度，则有v_B=$\frac{0.0702-0.0313}{2×0.02}$ m/s≈0.973 m/s
（2）重力势能的减少量：△E_p=mgh_B=0.5×9.8×4.86×10^-2 J≈0.238 J；
动能的增量：△E_k=$\frac{1}{2}$ mv_B²=$\frac{1}{2}$×0.5×0.973²≈0.237 J．
（3）根据上面求解的数据，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是：在实验误差范围内，重力势能减小量等于动能的增加量，重物下落的机械能守恒；
故答案：（1）0.973，（2）0.238，0.237，（3）在实验误差范围内，重力势能减小量等于动能的增加量，重物下落的机械能守恒．

点评 本题比较简单，考查了验证机械能守恒定律中基本方法的应用，对于基本方法不能忽视，要在训练中加强练习，提高认识．