Question

(12分)用如圖實驗裝置驗證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(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m₁＝50g、m₂＝150g，則(g取10m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

⑴若圖中用的是電火花打點(diǎn)計時器，則應(yīng)使用(    )

A．4～6V直流電源和復(fù)寫紙

B．4～6V交流電源和墨粉紙

C．220V直流電源和復(fù)寫紙

D．220V交流電源和墨粉紙

⑵在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔE_k＝        J，系統(tǒng)勢能的減小量ΔE_p＝        J，由此得出的結(jié)論是                                                                 ；

⑶若某同學(xué)作出-h圖象如圖，可求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g＝        m/s²。

 

Answer 1

【答案】

 ⑴D；⑵0.58，0.60，在誤差允許的范圍內(nèi)，m₁、m₂組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒；⑶9.7

【解析】

試題分析：⑴電火花打點(diǎn)計時器使用的是220V交流電源和墨粉紙，故選項D正確；

⑵根據(jù)紙帶中數(shù)據(jù)可知，在打5點(diǎn)時，m₁、m₂對應(yīng)的速度大小為：v＝×10^－2m/s＝2.4m/s

在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增量為：ΔE_k＝＝0.5×0.2×2.4²J＝0.58J

系統(tǒng)勢能的減小量為：ΔE_p＝(m₂－m₁)gh＝0.1×10×(38.40＋21.60)×10^－2J＝0.60J

由此得出的結(jié)論是在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，ΔE_k＝ΔE_p，即m₁、m₂組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

⑶由⑵中分析可知，＝(m₂－m₁)gh，即在-h圖象中圖線的斜率k＝

根據(jù)圖象可知：k＝m/s²＝4.85m/s²，所以：g＝9.7m/s²

考點(diǎn)：本題主要考查了“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗問題，屬于中檔題。