题目内容
【题目】用如图a所示的实验装置验证物块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．如图b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）交变电流的频率为50Hz，计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，（结果均保留三位有效数字）
（1）在打下第“0”到打下第“2”点的过程中系统动能的增量△Ek="______" J，系统势能的减少量△Ep=______（取当地的重力加速度g=9．8m/s2）
（2）设在纸带上打下计数点2时m2物块所在位置为零势面，则在纸带上打下计 数点3时m2的重力势能为______J；
（3）若某同学作出v2-h图象如图c所示，则当地的重力加速度g=______m/s2．
【答案】（1）0．576，0．588；（2）-0．388J； （3）9．70 m/s2．
【解析】试题分析：（1）根据瞬时速度等于平均速度，则有：
．
在0～2过程中系统动能的增量△EK=
（m1+m2）v22=×0．2×2．42J≈0．576J．
系统重力势能的减小量为（m2-m1）gx=0．1×9．8×（0．384+0．216）J≈0．588J．
（2）计数点2时m2物块所在位置为零势面，计数点3时m2的重力势能为：EP=-m2gh=-0．15×0．264×10=-0．40J；
（3）根据系统机械能守恒有：（m2-m1）gh=（m1+m2）v2
则
知图线的斜率
解得g=9．7m/s2．
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