Question

用如圖所示的實驗裝置驗證物塊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b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)，計數點間的距離如圖所示．已知m₁＝50 g、m₂＝150 g，則(結果均保留兩位有效數字)

(1) 在打下第“0”到打下第“2”點的過程中系統動能的增量ΔE_k＝________ J，系統勢能的減少量ΔE_p＝______J；(取當地的重力加速度g＝10 m/s²)

(2) 設在紙帶上打下計數點2時m₂物塊所在位置為零勢面，則在紙帶上打下計數點3時m₂的重力勢能為__________J;

(3)若某同學作出v²－h圖象如圖c所示，

則當地的重力加速度g＝________m/s².

 

 

Answer 1

【答案】

  (1)   0.58　  0.60　  (2)  -0.40J      (3)  9.7

【解析】

試題分析: 根據在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第2個點時的速度為：v₂==2.4m/s，物體的初速度為零，所以動能的增加量為：△E_k==0.58J，重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：△E_P =mgh=0.60J

（2）△E_P =mg（h₃-h₂）=0.40J；

（3）本題中根據機械能守恒可知，mgh=得=gh，所以圖象中圖象的斜率表示重力加速度，故g=9.7m/s²

考點：驗證機械能守恒定律