Question

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．圖乙給出的是實驗中獲得的一條紙帶：0是打下的第1個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖乙所示．已知m1＝50 g，m2＝150 g，g取9．8 m/s2，所有結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，則

（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5＝________ m/s；

（2）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________ J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝________ J；

（3）若某同學(xué)作出的—h圖象如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度g＝________ m/s2．

Answer 1

【答案】（1）2．40 （2）0．576 0．588 （3）9．70

【解析】（1）T＝5×0．02 s＝0．1 s

打下計數(shù)點5時的速度v5＝＝2．40 m/s

（2）在打點0～5過程中：

系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝（m1＋m2）v＝0．576 J

系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝（m2－m1）gh＝0．588 J

（3）由機械能守恒定律，得（m2－m1）gh＝（m1＋m2）v2，整理得＝h，即圖象斜率k＝，由—h圖象可求得當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度g＝ m/s2＝9．70 m/s2．