Question

【題目】用如圖1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)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．已知m1=50g、m2=150g，則（g取10m/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= m/s；

（2）在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK= J，系統(tǒng)勢能的減少量△EP= J，由此得出的結(jié)論是 ；

（3）若某同學(xué)作出v2﹣h圖象如圖3，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g= m/s2．

Answer 1

【答案】（1）2.4；

（2）0.58，0.60，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．

（3）9.7

【解析】試題分析：（1）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度，（2）寫出m1、m2重力勢能變化的表達(dá)式與它們動能變化的表達(dá)式，需要驗(yàn)證的是兩者相等．

（3）根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出的關(guān)系式，根據(jù)圖線的斜率得出重力加速度的值

（1）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時(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個點(diǎn)時(shí)的速度為，

（2）物體的初速度為零，所以動能的增加量為，重力勢能的減小量等于物體重力做功，故，由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在在誤差允許的范圍內(nèi)， 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

（3）根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有，則，知圖線的斜率，解得．