Question

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)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。圖乙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(shù)點之間還有4個點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖乙所示。已知兩個物體m1＝100 g、m2＝300 g，則(g＝9.8 m/s2)

(1) 在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk＝________J，系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp＝________J，(結果保留3位有效數(shù)字)

(2) 若某同學作出－h圖象如圖丙所示，則根據(jù)圖象求得的重力加速度g＝________m/s2。

Answer 1

【答案】1.16 1.18 9.6

【解析】

(1)[1][2]每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點(圖中未標出)，可知相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為：T=0.1s。根據(jù)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，可以求出打下記數(shù)點5時的速度大小為：

在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增加量：

系統(tǒng)重力勢能的減少量：

△Ep=（m2-m1）gh=0.20×9.8×（38.4+21.6）×10-2J=1.18J

(2)[3]在本實驗中，某同學作出－h圖象，由機械能守恒律有：，所以－h圖象的斜率，結合圖象并代入數(shù)據(jù)解得：