Question

【题目】用如图甲所示的实验装置验证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．图乙给出的是实验中获得的一条纸带：0是打下的第1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＝50 g，m2＝150 g，g取9．8 m/s2，所有结果均保留3位有效数字，则

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5＝________ m/s；

（2）在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝________ J，系统势能的减少量ΔEp＝________ J；

（3）若某同学作出的—h图象如图丙所示，则当地的实际重力加速度g＝________ m/s2．

Answer 1

【答案】（1）2．40 （2）0．576 0．588 （3）9．70

【解析】（1）T＝5×0．02 s＝0．1 s

打下计数点5时的速度v5＝＝2．40 m/s

（2）在打点0～5过程中：

系统动能的增量ΔEk＝（m1＋m2）v＝0．576 J

系统势能的减少量ΔEp＝（m2－m1）gh＝0．588 J

（3）由机械能守恒定律，得（m2－m1）gh＝（m1＋m2）v2，整理得＝h，即图象斜率k＝，由—h图象可求得当地的实际重力加速度g＝ m/s2＝9．70 m/s2．