Question

【題目】根據所學知識完成下面的實驗：
用如圖所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，在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．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個點未標出，計數點間的距離如圖所示．已知m1=50g、m2=150g，g取10m/s2 ， 交流電源的頻率為50Hz不考慮各處摩擦力的影響，結果保留兩位有效數字．

（1）在紙帶上打下計數點5時m2的速度v=m/s；
（2）在打點0～5過程中系統動能的增量△Ek=J，系統重力勢能的減少量△Ep=J；
（3）若某同學作出 v2﹣h圖象如圖所示，則該同學測得的重力加速度g=m/s2 ．

Answer 1

【答案】
（1）2.4
（2）0.58；0.60
（3）9.7
【解析】解：（1）根據在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個點時的速度為： （2）物體的初速度為零，所以動能的增加量為： 重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：△EP=W=（m2﹣m1）gh=0.60J；（3）本題中根據機械能守恒可知， ，即有： ，所以出 圖象中圖象的斜率表示重力加速度，由圖可知，斜率k=9.7，故當地的實際重力加速度g=9.7m/s2 ．
所以答案是：（1）2.4 （2）0.58 0.60 （3）9.7
【考點精析】根據題目的已知條件，利用機械能守恒及其條件的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發生相互轉化，但機械能的總量保持不變．