Question

【题目】用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，m1=50g、m2 =150g，g=9.8 m/s2。

（1）纸带上打下计数点5时的速度v5=________m/s；

（2）在打0~5点过程中系统动能的增量ΔEk=__J，系统重力势能的减少量ΔEp=__J；由此得出的结论是_____________；

（3）若某同学作出了图线（如图丙），据图线得到的重力加速度为g0=_______m/s2

Answer 1

【答案】2.4 0.576 0.588 在误差允许的范围内机械能守恒 9.67

【解析】

(1) 由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度：

；

(2) 在0～5过程中系统动能的增量；

系统重力势能的减小量为

由此得到的结论为在误差允许的范围内机械能守恒；

(3) 本题中根据机械能守恒可知，，解得：，则图线的斜率，解得：。