Question

（11分）用如圖實驗裝置驗證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．下圖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所示．已知m₁=" 50g" 、m₂="150g" ，則（g取9.8m/s²，所有結果均保留三位有效數字）

（1）在紙帶上打下記數點5時的速度v =         m/s；
（2）在打點0~5過程中系統動能的增量△E_K =     J，系統勢能的減少量△E_P =      J；
（3）若某同學作出圖像如圖，則當地的實際重力加速度g =        m/s²．

Answer 1

（1）2.40m/s   （2）0.576J ，0.588J，
（3）9.70m/s²

解析試題分析：（1）據題意，每相鄰兩個計數點之間有4個點沒有畫出，則相鄰計數點的時間間隔為0.1s；據t時間內的平均速度大小等于t/2時刻的瞬時速度，即v₅=x₄₆/0.2=2.40m/s；（2）在打0、5兩點的動能增量為：ΔE_k5=(m₁+m₂)v₅²/2=0.576J，ΔE_P05=(m₂-m₁)gh₀₅=0.588J。（3）據(m₁+m₂)v₅²/2=(m₂-m₁)gh₀₅可知，圖線的斜率為k= (m₂-m₁)g/ (m₁+m₂)，則當地重力加速度為9.70m/s².
考點：本題考查驗證機械能守恒定律的實驗。