题目内容

【题目】用如图甲所示的实验装置验证质量分别为m1m2的两物块组成的系统机械能守恒。质量为m2的物块在高处由静止开始下落,打点计时器在质量为m1的物块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。图乙所示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),所用电源的频率为50Hz,计数点间的距离如图乙所示。已知m1100gm2200g,取当地重力加速度为9.8m/s2。(结果均保留三位有效数字)

1)打计数点5时物块的速度大小为______m/s

2)在打计数点05的过程中,系统运能的增量Ek______J系统重力势能的减少是Ep_____J

【答案】 11.64 20.403 0.404

【解析】1)每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所以连续两个点的时间间隔为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计数点5的瞬时速度为:

2)系统动能的增加量为: 系统重力势能的减小量为:Ep=m2-m1gh=0.100×9.8×26.64+14.61J≈0.404J

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