Question

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證物塊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)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖b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)，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“2”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔE_k＝________ J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔE_p＝______J；(取當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g＝10 m/s²)

(2) 設(shè)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)m₂物塊所在位置為零勢(shì)面，則在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)m₂的重力勢(shì)能為__________J;

(3)若某同學(xué)作出v²－h(huán)圖象如圖c所示，

則當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g＝________m/s².

 

 

Answer 1

【答案】

  (1)   0.58　  0.60　  (2)  -0.40J      (3)  9.7

【解析】

試題分析: 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2個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為：v₂==2.4m/s，物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為：△E_k==0.58J，重力勢(shì)能的減小量等于物體重力做功，故：△E_P =mgh=0.60J

（2）△E_P =mg（h₃-h₂）=0.40J；

（3）本題中根據(jù)機(jī)械能守恒可知，mgh=得=gh，所以圖象中圖象的斜率表示重力加速度，故g=9.7m/s²

考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律