Question

【题目】用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。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，每相邻两个计数点之间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示。已知两个物体m1＝100 g、m2＝300 g，则(g＝9.8 m/s2)

(1) 在打点0～5过程中系统动能的增加量ΔEk＝________J，系统重力势能的减少量ΔEp＝________J，(结果保留3位有效数字)

(2) 若某同学作出－h图象如图丙所示，则根据图象求得的重力加速度g＝________m/s2。

Answer 1

【答案】1.16 1.18 9.6

【解析】

(1)[1][2]每相邻两个计数点之间还有4个点(图中未标出)，可知相邻两个计数点的时间间隔为：T=0.1s。根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小为：

在打点0～5过程中系统动能的增加量：

系统重力势能的减少量：

△Ep=（m2-m1）gh=0.20×9.8×（38.4+21.6）×10-2J=1.18J

(2)[3]在本实验中，某同学作出－h图象，由机械能守恒律有：，所以－h图象的斜率，结合图象并代入数据解得：