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(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．如圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz，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m1＝50 g、m2＝150 g，則：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)在打下第“0”到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEp＝______J．(取當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g＝10 m/s2)通過比較可以得出結(jié)論：_________________________。

(2)若某同學(xué)作出v2－h圖象如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g＝________m/s2.

Answer 1

【答案】 （1）0.58 0.60 在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒； （2）9.7

【解析】（1）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)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，可知打第5個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為： ；
物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為： ；
重力勢(shì)能的減小量等于物體重力做功，故：△EP=W=(m2-m1)gh=（0.15-0.05）×10×（0.384+0.216）=0.60J；
由此可知?jiǎng)幽艿脑黾恿亢蛣?shì)能的減小量基本相等，因此在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
（2）本題中根據(jù)機(jī)械能守恒可知， ，即有： ，所以出v2-h圖象中圖象的斜率表示g，
由圖可知， ，解得 g=9.7m/s2，故當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=9.7m/s2．