Question

【題目】用如圖甲實驗裝置驗證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(jìn)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個打下的點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1＝50 g、m2＝150 g，則（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5＝________m/s。

(2)在計數(shù)點0~5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________J。為了簡化計算，g取10 m/s2，則系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝________J。

(3)實驗結(jié)果顯示ΔEp ___________ΔEk。

Answer 1

【答案】2.4 0.58 0.60 >

【解析】

(1)[1] 每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打下的點，相鄰計數(shù)點的時間間隔

打第5個點時的速度為：

(2)[2]在0～5過程中系統(tǒng)動能的增量

[3]系統(tǒng)重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：

(3)[4]實驗結(jié)果顯示，那么造成這一現(xiàn)象的主要原因是因為空氣阻力、紙帶與限位孔的阻力、滑輪軸間阻力做負(fù)功，使系統(tǒng)重力勢能的減少量大于系統(tǒng)動能的增加量。