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定律。如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，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標(biāo)出），所用、，電源的頻率為50 Hz，計數(shù)點間的距離如圖乙所示。則：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5=____________m/s；

（2）在打下第0點到打下第5點的過程中系統(tǒng)動能的增量_______J，系統(tǒng)重力勢能的減少量_______J；（取當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>）

（3）若某同學(xué)作出圖象如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span> g=__________m/s2。

Answer 1

【答案】2.4m/s 0.58J 0.60J 9.7m/s2

【解析】

（1）根據(jù)某段時間內(nèi)中間時刻的速度等于這段時間的平均速度求出計數(shù)點5的速度；（2）根據(jù)計數(shù)點5的瞬時速度求出系統(tǒng)動能的增加量，根據(jù)重力對系統(tǒng)所做的功求出系統(tǒng)重力勢能減少量。（3）根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得出的表達式，結(jié)合圖線的斜率求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>

(1) 根據(jù)某段時間內(nèi)中間時刻的速度等于這段時間的平均速度求出計數(shù)點5的速度，即，

(2)系統(tǒng)動能的增加量：，系統(tǒng)重力勢能的減少量：，

(3)由知，解得：，即圖象的，代入的數(shù)值，解得。