Question

【題目】某同學用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律，他將兩物塊A和B用輕質細繩連接并跨過輕質定滑輪，B下端連接紙帶，紙帶穿過固定的打點計時器．用天平測出A、B兩物塊的質量mA＝300 g，mB＝100 g，A從高處由靜止開始下落，B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．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所示．已知打點計時器計時周期為T＝0.02 s，則：

(1)在打點0～5過程中系統動能的增量ΔEk＝________J，系統勢能的減小量ΔEp＝________J，由此得出的結論是______________________________；(重力加速度g取9.8m/s2，結果保留三位有效數字)

(2)用v表示物塊A的速度，h表示物塊A下落的高度．若某同學作出的圖像如圖丙所示，則可求出當地的重力加速度g＝________m/s2(結果保留3位有效數字)．

Answer 1

【答案】1.15 1.18 在誤差范允范圍內A,B組成的系統機械能守恒 9.70

【解析】

（1）根據某段時間內平均速度等于中間時刻的瞬時速度，計數點5的瞬時速度，則系統動能的增加量：，系統重力勢能的減小量△Ep=（mA-mB）gh=0.2×9.8×（38.4+21.6）×10-2J=1.18J。在誤差允許的范圍內，A、B組成的系統機械能守恒。

（2）根據系統機械能守恒定律得：，解得：，圖線的斜率：，代入數據得：g=9.70m/s2。