Question

【題目】用如圖甲所示實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒．M0從高處由靜止開始下落，m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取的一條紙帶；0是打下的第一個點，每相鄰兩個計數點間還有4個點（圖中未標出），計數點間的距離如圖乙所示，已知m1=50g、m2=150g，則（g取10m/s2 ， 結果保留兩位有效數字）

（1）在紙帶上打下計數點5時的速度V5=m/s；
（2）在打點0～5過程中系統功能的增加量△Ek=J，系統勢能的減少量△Ep=J，由此得出的結論是；
（3）若同學作出的 ﹣h圖象如圖所示，則當地的實際重力加速度g=m/s2 ．

Answer 1

【答案】
（1）2.4
（2）0.58；0.60；在誤差范圍內，m1、m2組成的系統機械能守恒
（3）9.7
【解析】解：（1）計數點5的瞬時速度v5= = m/s=2.4m/s．（2）系統增加的動能△Ek= （m1+m2）v52= ×0.3×2.42J=0.58J，
系統重力勢能的減小量△Ep=（m2﹣m1）gh=0.1×10×（0.384+0.216）J=0.60J．
可知在誤差允許的范圍內，系統機械能守恒．（3）根據（m2﹣m1）gh= （m1+m2）v2得， = gh，
則圖線的斜率k= g= ，解得g=9.7m/s2 ．
所以答案是：（1）2.4；（2）0.58，0.60，在誤差允許的范圍內，系統機械能守恒；（3）9.7．
【考點精析】認真審題，首先需要了解機械能守恒及其條件(在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發生相互轉化，但機械能的總量保持不變)．