Question

【題目】用如圖1所示實驗裝置驗證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3給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩個計數點間還有4個點（圖中未標出），計數點間的距離如圖3所示．已知m1=50g、m2=150g，則：（g取10m/s2 ， 結果保留兩位有效數字）

①在紙帶上打下計數點5時的速度v=m/s；
②在打點0～5過程中系統動能的增加量△Ek=J，系統勢能的減少量△Ep=J；
③若某同學作出的 v2h圖象如圖2所示，則當地的實際重力加速度g=m/s2 ．

Answer 1

【答案】2.4；0.58；0.59；9.7
【解析】解：（1）根據平均速度等于瞬時速度，則有：v5= = m/s=2.4m/s．（2）在0～5過程中系統動能的增量△EK= （m1+m2）v52= ×0.2×2.42J≈0.58J．

系統重力勢能的減小量為（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J．（3）根據系統機械能守恒有：（m2﹣m1）gh= （m1+m2）v2

則 v2= gh

知圖線的斜率k= g

則g=

解得g=9.7m/s2．

所以答案是：（1）2.4；（2）0.58、0.59； （3）9.7．