Question

【题目】用如图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。如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s1=38.40cm、s2=21.60cm、s3=26.40cm、s4=31.21cm、s5=36.02cm所示。已知m1=50 g、m2=150 g，频率为50 Hz，则(g取9.8 m/s2，结果保留两位有效数字)

(1)m1、m2运动的加速度大小为a=________m/s2，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,由此得出的结论是_________________________________________；

(3)若某同学根据实验数据作出的v2 -h图象如图，则当地的实际重力加速度g=______m/s2。

Answer 1

【答案】4.8 2.4 0.58 0.59 在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒 9.7

【解析】

(1)[1][2] 利用匀变速直线运动的推论有：

根据

(2)[3][4] 物体的初速度为零，所以动能的增加量为：

重力势能的减小量等于物体重力做功，故：

△EP=W=(m2-m1)gh=0.59J

[5] 在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒

(3)[6] 根据机械能守恒可知

即有：

所以有图象中图象的斜率表示重力加速度，由图可知，斜率

故当地的实际重力加速度