Question

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證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(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖給出的是實(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s1=38.40cm、s2=21.60cm、s3=26.40cm、s4=31.21cm、s5=36.02cm所示。已知m1=50 g、m2=150 g，頻率為50 Hz，則(g取9.8 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)m1、m2運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=________m/s2，在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=_______m/s;

(2)在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk=______J,系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEp=_____J,由此得出的結(jié)論是_________________________________________；

(3)若某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的v2 -h圖象如圖，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=______m/s2。

Answer 1

【答案】4.8 2.4 0.58 0.59 在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 9.7

【解析】

(1)[1][2] 利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有：

根據(jù)

(2)[3][4] 物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為：

重力勢(shì)能的減小量等于物體重力做功，故：

△EP=W=(m2-m1)gh=0.59J

[5] 在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

(3)[6] 根據(jù)機(jī)械能守恒可知

即有：

所以有圖象中圖象的斜率表示重力加速度，由圖可知，斜率

故當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度