题目内容
【题目】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。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,m1=50g、m2 =150g,g=9.8 m/s2。
(1)纸带上打下计数点5时的速度v5=________m/s.
(2)在打0~5点过程中系统动能的增量ΔEk=________J,系统重力势能的减少量ΔEp=________J;由此得出的结论是____________________________________.
(3)若某同学作出了-h图线(如图丙),据图线得到的重力加速度为g0=________m/s
【答案】 2.4m/s 0.58 0.60 在误差允许的范围内,系统机械能守恒 9.7
【解析】试题分析:(1)根据某段时间内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,从而得出系统动能的增量;根据下降的高度求出系统势能的减小量.(2)根据系统机械能守恒定律得出的关系式,结合图线的斜率求出当地的重力加速度.
(1)根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得
(2)系统的增量为,系统减少的重力势能为,两者近似相等,所以在误差允许的范围内,系统机械能守恒
(3)根据系统机械能守恒定律得,,解得,图线的斜率,代入数据得,g=9.7m/s2.
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