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拖著的紙帶上打出一系列的點(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。圖乙給出的是實(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)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，m1=50g、m2 =150g，g=9.8 m/s2。

(1)紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=________m/s.

(2)在打0～5點(diǎn)過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk=________J，系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp=________J；由此得出的結(jié)論是____________________________________．

(3)若某同學(xué)作出了-h圖線(如圖丙)，據(jù)圖線得到的重力加速度為g0=________m/s

Answer 1

【答案】 2.4m/s 0.58 0.60 在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒 9.7

【解析】試題分析：（1）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)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，從而得出系統(tǒng)動(dòng)能的增量；根據(jù)下降的高度求出系統(tǒng)勢能的減小量．（2）根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得出的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>

（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度推論可得

（2）系統(tǒng)的增量為，系統(tǒng)減少的重力勢能為，兩者近似相等，所以在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒

（3）根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得，，解得，圖線的斜率，代入數(shù)據(jù)得，g=9.7m/s2．