Question

【题目】用如图1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定律．图2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个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．已知m1=50g，m2=150g，则（计算结果保留两位有效数字）（实验用交流电周期为0.02秒）


（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=m/s；
（2）在记数点0﹣5过程中系统动能的增量△Ek=J．为了简化计算，设g=10m/s2 ， 则系统势能的减少量△EP=J；
（3）在本实验中，若某同学作出了 v2﹣h图象，如图3所示，h为从起点量起的长度，则据此得到当地的重力加速度g=m/s2 ．

Answer 1

【答案】
（1）2.4
（2）0.58,0.59
（3）9.7
【解析】解：（1）利用匀变速直线运动的推论有：

v5= = =2.4m/s；（2）系统动能的增量为：△EK=Ek5﹣0= （m1+m2）v52= =0.58 J．

系统重力势能减小量为：△Ep=（m2﹣m1）gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.59 J

在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒（3）由于△EK=Ek5﹣0= （m1+m2）v52=△Ep=（m2﹣m1）gh

由于（m1+m2）=2（m2﹣m1）

所以得到： v2= h

所以 v2﹣h图象的斜率k= =9.7m/s2．

所以答案是：（1）2.4；（2）0.58、0.59；（3）9.7．