Question

【題目】用如圖1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．圖2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)打下的點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．已知m1=50g，m2=150g，則（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（實(shí)驗(yàn)用交流電周期為0.02秒）


（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=m/s；
（2）在記數(shù)點(diǎn)0﹣5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△Ek=J．為了簡(jiǎn)化計(jì)算，設(shè)g=10m/s2 ， 則系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=J；
（3）在本實(shí)驗(yàn)中，若某同學(xué)作出了 v2﹣h圖象，如圖3所示，h為從起點(diǎn)量起的長(zhǎng)度，則據(jù)此得到當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=m/s2 ．

Answer 1

【答案】
（1）2.4
（2）0.58,0.59
（3）9.7
【解析】解：（1）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有：

v5= = =2.4m/s；（2）系統(tǒng)動(dòng)能的增量為：△EK=Ek5﹣0= （m1+m2）v52= =0.58 J．

系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量為：△Ep=（m2﹣m1）gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.59 J

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）由于△EK=Ek5﹣0= （m1+m2）v52=△Ep=（m2﹣m1）gh

由于（m1+m2）=2（m2﹣m1）

所以得到： v2= h

所以 v2﹣h圖象的斜率k= =9.7m/s2．

所以答案是：（1）2.4；（2）0.58、0.59；（3）9.7．