Question

【題目】用圖甲所示的實驗裝置驗證、組成的系統的機械能守恒。從高處由靜止開始下落，同時向上運動拉動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，其中0是打下的第一個點，每相鄰兩個計數點間還有4個未標出的點，計數點間的距離如圖中所示。已知電源的頻率為，，，取。完成以下問題。（計算結果保留2位有效數字）

(1)在紙帶上打下計數點5時的速度_____。

(2)在打0~5點過程中系統動能的增加量______，系統勢能的減少量_____，由此得出的結論是________________。

(3)依據本實驗原理作出的圖像如圖丙所示，則當地的重力加速度______。

Answer 1

【答案】2.4 0.58 0.60 在誤差允許的范圍內，組成的系統機械能守恒 9.7

【解析】

(1)[1]第4點與第6點間的平均速度等于第5點的瞬時速度，有

打下計數點5時的速度。

(2)[2]系統動能的增加量

打0~5點過程中系統動能的增加量。

[3]系統勢能的減少量

系統勢能的減少量。

[4]可見與大小近似相等，則在誤差允許的范圍內，組成的系統機械能守恒。

(3)[5]系運動過程中機械能守恒，則有

解得

則圖像的斜率

則

當地的重力加速度。