Question

6．在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選的紙帶如下．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)．該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位cm）．
（1）這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求改正，應(yīng)記作15.70cm．
（2）該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²，則該段重錘重力勢(shì)能的減少量為1.22mJ，而動(dòng)能的增加量為1.20mJ，（均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示）．

Answer 1

分析 根據(jù)重力勢(shì)能和重力做功之間的關(guān)系，可以求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)初末速度的大小可以求出動(dòng)能的增加量；重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中，除了重力還受到較大的阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．

解答 解：（1）采用mm刻度尺進(jìn)行測(cè)量，最小分度為1mm，故在讀數(shù)時(shí)應(yīng)保留至0.1mm位；故15.7cm讀數(shù)不符合有效數(shù)字要求，應(yīng)讀做15.70cm；
（2）重力勢(shì)能的減小量等于重力做功，故有：△E_P=mgh_OB=m×9.80×0.1242=1.22m J；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，B點(diǎn)的速度為：v_B=$\frac{0.1570-0.0951}{2×0.02}$=1.55m/s，
所以動(dòng)能的增量為：△E_k=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}×m×$（1.55）²=1.20mJ．
故答案為：（1）15.70；（2）1.22m，1.20m

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用；熟練應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律處理問(wèn)題，要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒，明確功能關(guān)系