Question

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒．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，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點(圖中未標出)，所用電源的頻率為50 Hz.已知m1＝50 g、m2＝150 g．則：(結果均保留兩位有效數字)

(1)在紙帶上打下計數點5時的速度v5＝________ m/s；

(2)在打下0點到打下計數點5的過程中系統動能的增加量ΔEk＝________ J，系統重力勢能的減少量ΔEp＝________ J；(當地的重力加速度g取10 m/s2)

(3)若某同學作出v2－h圖象如圖丙所示，則當地的重力加速度g＝________ m/s2.

Answer 1

【答案】2.4 0.58 0.60 9.7

【解析】

(1)根據勻變速直線運動過程中的中間時刻速度等于該段過程中的平均速度可得：

；

(2)兩個物體的速度相同，故系統動能的增加量為：

系統重力勢能的減少量為兩者勢能變化量之差，故

(3)根據機械能守恒可知

變形得：

，

即圖線的斜率

解得

g=9.7m/s2.