Question

【题目】用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验时接通电源，质量为m2的重物从高处由静止释放，质量为m1的重物拖着纸带打出一系列的点，图乙是实验中打出的一条纸带，A是打下的第1个点，量出计数点E、F、G到4点距离分别为d1、d2、d3 ， 每相邻两计数点的计时间隔为T，当地重力加速度为g．（以下所求物理量均用已知符号表达）

（1）在打点A～F的过程中，系统动能的增加量△Ek= ， 系统重力势能的减少量△Ep= ， 比较△Ek、△Ep大小即可验证机械能守恒定律．
（2）某同学根据纸带算出各计数点速度，并作出 ﹣d图象如图丙所示，若图线的斜率k= ， 即可验证机械能守恒定律．

Answer 1

【答案】
（1）,m2﹣m1）gd2
（2）
【解析】解：（1）由于每相邻两计数点的计时间隔为T，

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点F的瞬时速度：vF= ．

在A～F过程中系统动能的增量△EK= （m1+m2）vF2= ．

系统重力势能的减小量为△EP=（m2﹣m1）gd2．
（2）本题中根据机械能守恒可知，（m2﹣m1）gd= （m1+m2）v2，

即有： v2=gd，所以 v2﹣d图象中图象的斜率表示重力加速度，

那么斜率k= ，

所以答案是： ； （m2﹣m1）gd2；（2） ．