Question

【題目】用如圖甲實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1拖著的紙帶上打出一系列的點，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。已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，m1=50g、m2 =150g，g=9.8 m/s2。

（1）紙帶上打下計數點5時的速度v5=________m/s；

（2）在打0~5點過程中系統動能的增量ΔEk=__J，系統重力勢能的減少量ΔEp=__J；由此得出的結論是_____________；

（3）若某同學作出了圖線（如圖丙），據圖線得到的重力加速度為g0=_______m/s2

Answer 1

【答案】2.4 0.576 0.588 在誤差允許的范圍內機械能守恒 9.67

【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；

系統重力勢能的減小量為

由此得到的結論為在誤差允許的范圍內機械能守恒；

(3) 本題中根據機械能守恒可知，，解得：，則圖線的斜率，解得：。