Question

【題目】（8分）用如圖實驗裝置驗證m 1、m 2組成的系統機械能守恒。m 2從高處由靜止開始下落，m 1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個打下的點（圖中未標出），計數點間的距離如圖所示。已知m 1=" 50g" 、m 2 ="150g" ，則（計算結果保留兩位有效數字）

② 在紙帶上打下記數點5時的速度v = m/s；

②在記數點0～5過程中系統動能的增量△EK = J.為了簡化計算,設g =10m/s2,則系統勢能的減少量△EP = J；

③在本實驗中,若某同學作出了圖像,如右下圖，h為從起點量起的長度,則據此得到當地的重力加速度g = m/s2。

Answer 1

【答案】①2.4；②0.58，0.60，③9.7

【解析】試題分析：①根據在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打5點時的速度為：

②物體的初速度為零，所以動能的增加量為：△Ek=mv52=×（0.05+0.15）×2.42=0.58J；

重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：△EP=W=m2gh-m1gh=0.60J；

③本題中根據機械能守恒可知，m2gh-m1gh=（m1+m2）v2，即有：，所以v2-h圖象中圖象的斜率表示重力加速度的一半，由圖可知，斜率k=4.85，故當地的實際重力加速度為g=2k=9.7m/s2．