题目内容
【题目】用如图甲所示的实验装置验证质量分别为m1、m2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m1=100g、m2=200g,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0到5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】 (1)1.64 (2)0.403 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-m1)gh=0.100×9.8×(26.64+14.61)J≈0.404J.
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