题目内容

用如图甲实验装置验证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.如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,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示.已知
m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图所示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到直流电源上;
C.先释放m2,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能.
其中操作不当的步骤是______(填选项对应的字母).
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△Ek=______J,系统势能的减少量△Ep=0.60J,由此得出的结论是______;
(3)若某同学作出
1
2
v2-h图象,可以计算当地重力加速度g,请写出计算g的表达式______.(用字母表示)
(1)打点计时器使用交流电源,实验时,先接通电源,再释放纸带.故B、C错误.
故选BC.
(2)v5=
x46
2T
=
(21.60+26.40)×10-2
2×0.1
m/s
=2.4m/s,
则系统动能的增量Ek=
1
2
(m1+m2)v52=
1
2
×0.2×2.42
J=0.576J≈0.58J.
得出的结论:在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒.
(3)根据(m1-m2)gh=
1
2
(m1+m2)v2
,解得g=
m1+m2
2h(m2-m1)
v2

故答案为:(1)BC (2)0.58  在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒 (3)g=
m1+m2
2h(m2-m1)
v2
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