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．圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶：0是打下的第1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m1=50 g，m2=150 g，g取9.8 m/s2，所有結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，則

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

(2)在打點(diǎn)0～5過(guò)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；

(3)若某同學(xué)作出的圖象如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=_____m/s2.

Answer 1

【答案】 2.40 0.576 0.588 9.70

【解析】試題分析：根據(jù)物體的初末動(dòng)能大小可以求出動(dòng)能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢(shì)能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量，比較動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減小量之間的關(guān)系可以得出機(jī)械能是否守恒；根據(jù)圖象的物理意義可知，圖象的斜率大小等于物體的重力加速度大小．

（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(guò)程中的平均速度，可知打第5個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為；

（2）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

（3）本題中根據(jù)機(jī)械能守恒可知，，即有：，所以出圖象中圖象的斜率表示重力加速度，由圖可知，斜率k=9.7，故當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度．