Question

【題目】用如圖實驗裝置驗證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定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖1中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，則（g取9. 8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(1)在打點0 至 5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK= ___J，系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=______J；

(2)若某同學(xué)作出v2—h圖象如圖2，則當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度g=___m/s2。

Answer 1

【答案】 0.58; 0.59; 9.7;

【解析】（1）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，可知打第5個點時的速度為：；
物體的初速度為零，所以動能的增加量為：

△Ek=×（0.05+0.15）×2.42=0.576J≈0.58J；
重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：

△EP=W=mgh=（0.05+0.15）×9.8×0.216=0.588J≈0.59J；
由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．

（2）題中根據(jù)機械能守恒可知，mgh=mv2，即有：v2=gh，所以出v2-h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)氐膶嶋H重力加速度g=9.7m/s2．