Question

【題目】用如圖甲實(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，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(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)（圖甲中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．已知m1=50g、m2=150g則（g取9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=_______；

（2）在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=________，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=________，由此得出的結(jié)論是_____________________________

（3）若某同學(xué)作出-h圖象如圖丙，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=___________．

Answer 1

【答案】2.4m/s 0.576J 0.588J 在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 9.7m/s2

【解析】

第一空.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：。
第二空.物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為：△Ek＝(m1+m2)v520＝0.576J；

第三空.重力勢(shì)能的減小量等于物體重力做功，故：△EP=W=（m2-m1）gh=0.588J；
第四空.由此可知?jiǎng)幽艿脑黾恿亢蛣?shì)能的減小量基本相等，因此在在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
第五空.題中根據(jù)機(jī)械能守恒可知，（m2-m1）gh＝(m1+m2)v2，即有：v2＝gh，所以v2h圖象中圖象的斜率表示g，由圖可知，斜率k=g ==4.85，故當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=9.7m/s2。