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．圖乙給出的是實驗中獲得的一條紙帶：0是打下的第1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乙所示．已知m1=50 g，m2=150 g，g取9.8 m/s2，所有結果均保留3位有效數字，則

（1）在紙帶上打下計數點5時的速度v5=________m/s；

（2）在打點0～5過程中系統動能的增量ΔEk=________J，系統勢能的減少量ΔEp=________J；

（3）若某同學作出的-h圖象如圖丙所示，則當地的實際重力加速度g=________m/s2.

Answer 1

【答案】 2.40m/s 0.576J 0.588J 9.70m/s2

【解析】試題分析：根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計數點5的瞬時速度，從而得出系統動能的增加量，根據下降的高度求解系統重力勢能的減小量，根據系統機械能守恒得出的關系式，結合圖線的斜率求出當地的重力加速度．

（1）根據題意可知，根據勻變速直線運動過程中中間時刻速度等于該段過程中的平均速度，所以有；

（2）則系統動能的增加量，系統重力勢能的減小量；

（3）根據系統機械能守恒得，解得，則圖線的斜率，解得．