题目内容
用如图实验装置验证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．下图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1中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；
（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=______J，由此得出的结论是______；
（3）若某同学作出
图象如图2，则当地的实际重力加速度g=______m/s2．
【答案】分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．
解答：解：（1）利用匀变速直线运动的推论
v5=
=
=2.4m/s
（2）系统动能的增量△EK=Ek5-0=
（m1+m2）v52=0.576 J．
系统重力势能减小量△Ep=（m2-m1）gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.588 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
图象的斜率k=
g=9.7m/s2．
故答案为：（1）2.4
（2）0.576，0.588，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒
（3）9.7
点评：该题的研究对象是系统，要注意m1和m2的重力势能的变化情况．
利用
v2-h图线处理数据，（m1+m2）=2（m2-m1），那么
v2-h图线的斜率就等于
．
直线图象中斜率和截距是我们能够利用的信息．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．
解答：解：（1）利用匀变速直线运动的推论
v5=
=
=2.4m/s（2）系统动能的增量△EK=Ek5-0=
（m1+m2）v52=0.576 J．系统重力势能减小量△Ep=（m2-m1）gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.588 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
图象的斜率k=
g=9.7m/s2．
故答案为：（1）2.4
（2）0.576，0.588，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒
（3）9.7
点评：该题的研究对象是系统，要注意m1和m2的重力势能的变化情况．
利用
v2-h图线处理数据，（m1+m2）=2（m2-m1），那么
v2-h图线的斜率就等于
．直线图象中斜率和截距是我们能够利用的信息．
练习册系列答案
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用如图实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．
图象如图，则当地的实际重力加速度g = m/s2．
