Question

（11分）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，所有结果均保留三位有效数字）

（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△E_K =     J，系统势能的减少量△E_P =      J；
（3）若某同学作出图像如图，则当地的实际重力加速度g =        m/s²．

Answer 1

（1）2.40m/s   （2）0.576J ，0.588J，
（3）9.70m/s²

解析试题分析：（1）据题意，每相邻两个计数点之间有4个点没有画出，则相邻计数点的时间间隔为0.1s；据t时间内的平均速度大小等于t/2时刻的瞬时速度，即v₅=x₄₆/0.2=2.40m/s；（2）在打0、5两点的动能增量为：ΔE_k5=(m₁+m₂)v₅²/2=0.576J，ΔE_P05=(m₂-m₁)gh₀₅=0.588J。（3）据(m₁+m₂)v₅²/2=(m₂-m₁)gh₀₅可知，图线的斜率为k= (m₂-m₁)g/ (m₁+m₂)，则当地重力加速度为9.70m/s².
考点：本题考查验证机械能守恒定律的实验。