Question

【题目】用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒定律，m2从高处山静止开始下落，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，毎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=l50g（g取9.8m/s2，交流电的频率为50Hz，所有结果均保留三位有效数字）

（1）在纸带上打下记数点1时的速度v1=_____m/s．

（2）在打点0﹣4过程中系统动能的增量△Ek=_____J，系统势能的减少量△EP=_____J．

Answer 1

【答案】 （1）0.480； （2）0.369； 0.376．

【解析】（1）毎相邻两计数点间还有4个点，因此相邻计数点的时间间隔为0.1s；根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第1个点时的速度为：

v1==0.480m/s

（2）同理，v4==1.92m/s

系统的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek=（m1+m2）v42﹣0=0.369J；

系统重力势能的减小量等于系统重力做功，即为：

△EP=W=（m2﹣m1）gh=0.1×9.8×（2.4+7.2+12.01+16.79）×10﹣2=0.376J；