Question

【題目】用如圖1實驗裝置驗證、組成的系統機械能守恒，從高處由靜止開始下落，上拖著的紙帶帶出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律，圖2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2所示，已知打點計時器所用電源的頻率為，、，（以下所用答案均要保留三位有效數字）

（1）紙帶上打下計數點5時的速度 ；

（2）在大下點過程中系統動能的增量 ，系統重力勢能的減少量 ；由此得出的結論是 。

（3）若某同學作出了圖線（如圖3），據圖線得到的重力加速度為 。

Answer 1

【答案】（1）

（2），，在誤差允許的范圍內，組成的系統機械能守恒

（3）

【解析】試題分析：（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：；

由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在誤差允許的范圍內，組成的系統機械能守恒．

（3）本題中根據機械能守恒可知，，

即有：，所以圖象中圖象的斜率表示重力加速度，

由圖可知，斜率，故當地的實際重力加速度．