Question

【題目】用如圖甲所示的實(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。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)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有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。已知兩個(gè)物體m1＝100 g、m2＝300 g，則(g＝9.8 m/s2)

(1) 在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk＝________J，系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp＝________J，(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(2) 若某同學(xué)作出－h圖象如圖丙所示，則根據(jù)圖象求得的重力加速度g＝________m/s2。

Answer 1

【答案】1.16 1.18 9.6

【解析】

(1)[1][2]每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，可知相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為：T=0.1s。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，可以求出打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度大小為：

在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增加量：

系統(tǒng)重力勢能的減少量：

△Ep=（m2-m1）gh=0.20×9.8×（38.4+21.6）×10-2J=1.18J

(2)[3]在本實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)作出－h圖象，由機(jī)械能守恒律有：，所以－h圖象的斜率，結(jié)合圖象并代入數(shù)據(jù)解得：