Question

【題目】用如圖P所示實驗裝置驗證、；組成的系統機械能守恒，從高處由靜止開始下落，拖著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.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，每相鄰兩個計數點間還有4個點(圖中未標出)，計數點間的距離如圖乙所示已知=50克、=150克，則:(取g=10M/s，結果保留兩位有效數字)

(1)在紙帶上打下計數點5時的速度v=_______M/s；

(2)在打點0～5過程中系統動能的增加量=___________J，系統勢能的減少量=__________J.由此得出的結論是_____________________；

(3)利用該實驗也可測量重力加速度g的值，若某同學根據實驗數據作出的圖象如圖丙所示，則可求出當地的重力加速度g=_______M/s.

Answer 1

【答案】2.4 0.58 0.60 在誤差允許的范圍內機械能守恒 9.7

【解析】

（1）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點5的瞬時速度： 。
（2）在0～5過程中系統動能的增量△EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J=0.58 J。
系統重力勢能的減小量為（m2-m1）gx=0.1×10×（0.384+0.216）J=0.60 J。由此得出的結論是在誤差允許的范圍內機械能守恒；
（3）根據系統機械能守恒得，(m2m1)gh＝(m1+m2)v2，解得v2＝gh，則圖線的斜率k=g=，解得g=9.7m/s2。