Question

(12分)用如图实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒。m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m₁＝50g、m₂＝150g，则(g取10m/s²，结果保留两位有效数字)

⑴若图中用的是电火花打点计时器，则应使用(    )

A．4～6V直流电源和复写纸

B．4～6V交流电源和墨粉纸

C．220V直流电源和复写纸

D．220V交流电源和墨粉纸

⑵在打点0～5过程中系统动能的增量ΔE_k＝       J，系统势能的减小量ΔE_p＝       J，由此得出的结论是                                                                ；
⑶若某同学作出-h图象如图，可求出当地的重力加速度g＝       m/s²。

Answer 1

⑴D；⑵0.58，0.60，在误差允许的范围内，m₁、m₂组成的系统机械能守恒；⑶9.7

试题分析：⑴电火花打点计时器使用的是220V交流电源和墨粉纸，故选项D正确；
⑵根据纸带中数据可知，在打5点时，m₁、m₂对应的速度大小为：v＝×10^－2m/s＝2.4m/s
在打点0～5过程中系统动能的增量为：ΔE_k＝＝0.5×0.2×2.4²J＝0.58J
系统势能的减小量为：ΔE_p＝(m₂－m₁)gh＝0.1×10×(38.40＋21.60)×10^－2J＝0.60J
由此得出的结论是在实验误差允许的范围内，ΔE_k＝ΔE_p，即m₁、m₂组成的系统机械能守恒
⑶由⑵中分析可知，＝(m₂－m₁)gh，即在-h图象中图线的斜率k＝
根据图象可知：k＝m/s²＝4.85m/s²，所以：g＝9.7m/s²