Question

【題目】用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．已知m1=50g、m2=150g，取g=9.8m/s2 ， 則（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

①在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=m/s；
②在0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=J，系統(tǒng)勢能的減少量△EP=J；由此可以驗(yàn)證 ．

Answer 1

【答案】①2.4；②0.58，0.59，在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
【解析】解：①根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為：

v5= = =2.4m/s；②在0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK= （m1+m2）v52= ×0.2×2.42J=0.58J；

系統(tǒng)重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：△EP=W=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8（0.216+0.384）=0.59J；

由此可知?jiǎng)幽艿脑黾恿亢蛣菽艿臏p小量基本相等，因此在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

所以答案是：①2.4；②0.58，0.59，在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．