Question

4．验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法：若实验中所用重锤质量m=1kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度v_B=0.59m/s（结果保留到小数点后两位）从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是0.176J．（结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析 纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答 解：利用匀变速直线运动的推论有：
v_B=$\frac{0.0314-0.0078}{2×0.02}$=0.59m/s，
从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量为：
△E_p=mgh=1×10×0.0176J=0.176J．
故答案为：0.59m/s，0.176J．

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．