Question

【題目】用如圖1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2給出的是實驗中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打下的點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖2所示．已知m1=50g，m2=150g，則（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（實驗用交流電周期為0.02秒）


（1）在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=m/s；
（2）在記數(shù)點0﹣5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=J．為了簡化計算，設(shè)g=10m/s2 ， 則系統(tǒng)勢能的減少量△EP=J；
（3）在本實驗中，若某同學(xué)作出了 v2﹣h圖象，如圖3所示，h為從起點量起的長度，則據(jù)此得到當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=m/s2 ．

Answer 1

【答案】
（1）2.4
（2）0.58,0.59
（3）9.7
【解析】解：（1）利用勻變速直線運動的推論有：

v5= = =2.4m/s；（2）系統(tǒng)動能的增量為：△EK=Ek5﹣0= （m1+m2）v52= =0.58 J．

系統(tǒng)重力勢能減小量為：△Ep=（m2﹣m1）gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.59 J

在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒（3）由于△EK=Ek5﹣0= （m1+m2）v52=△Ep=（m2﹣m1）gh

由于（m1+m2）=2（m2﹣m1）

所以得到： v2= h

所以 v2﹣h圖象的斜率k= =9.7m/s2．

所以答案是：（1）2.4；（2）0.58、0.59；（3）9.7．