Question

【題目】根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成下面的實(shí)驗(yàn)：

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，在m1拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知m1=50g、m2=150g，g取10m/s2 ， 交流電源的頻率為50Hz不考慮各處摩擦力的影響，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．

（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)m2的速度v=________m/s；

（2）在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△Ek=________J，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量△Ep=________J；

（3）若某同學(xué)作出v2﹣h圖象如圖所示，則該同學(xué)測(cè)得的重力加速度g=________m/s2 ．

Answer 1

【答案】（1）2.4 （2）0.58； 0.60 （3）9.7

【解析】

（1）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度大�。唬�2）根據(jù)物體的初末動(dòng)能大小可以求出動(dòng)能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢(shì)能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量；（3）根據(jù)圖象的物理意義可知，圖象的斜率大小等于物體的重力加速度大�。�

解：（1）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為： ，（2）物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為：，重力勢(shì)能的減小量等于物體重力做功，故：，故在誤差允許的范圍內(nèi)，兩者相等，組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒；（3）根據(jù)機(jī)械能守恒可知：，得：，即，解得：。