Question

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒。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。如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，每相鄰兩計數點間還有4個點圖中未標出，所用電源的頻率為50Hz，計數點間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，則：(結果均保留兩位有效數字)

(1)在紙帶上打下計數點5時的速度v5=____m/s；

(2)在打下第0點到打下第5點的過程中系統動能的增量Ek=____J，

(3)系統重力勢能的減少量Ep=____J；(取當地的重力加速度g=10m/s2)

(4)若某同學作出v2-h圖象如圖丙所示，則當地的重力加速度g=________m/s2

Answer 1

【答案】（1）2.4 （2）0.58 0.60 （3）9.7

【解析】

（1）計數點5的瞬時速度： ；
（2）系統動能的增加量：△Ek＝(m1+m2)v2=×(0.05+0.15)×2.42J＝0.576J≈0.58J
（3）系統重力勢能的減少量：△Ep=WG=（m2-m1）gh=（0.15-0.05）×10×（0.384+0.216）J=0.60J

（4）根據系統機械能守恒得：(m2m1)gh＝(m2+m1)v2，解得：，則圖線的斜率，代入數據解得：g=9.7m/s2；