Question

【題目】用如圖1實驗裝置驗證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，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律．圖2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），計數(shù)點間的距離如圖2所示．已知m1=50g、m2=150g，則（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v= m/s；

（2）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK= J，系統(tǒng)勢能的減少量△EP= J，由此得出的結(jié)論是 ；

（3）若某同學(xué)作出v2﹣h圖象如圖3，則當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度g= m/s2．

Answer 1

【答案】（1）2.4；

（2）0.58，0.60，在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）9.7

【解析】試題分析：（1）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計數(shù)點5的瞬時速度，（2）寫出m1、m2重力勢能變化的表達(dá)式與它們動能變化的表達(dá)式，需要驗證的是兩者相等．

（3）根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出的關(guān)系式，根據(jù)圖線的斜率得出重力加速度的值

（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，

（2）物體的初速度為零，所以動能的增加量為，重力勢能的減小量等于物體重力做功，故，由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在在誤差允許的范圍內(nèi)， 組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

（3）根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有，則，知圖線的斜率，解得．