Question

【题目】用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．M0从高处由静止开始下落，m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．图乙给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2 ， 结果保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度V5=m/s；
（2）在打点0～5过程中系统功能的增加量△Ek=J，系统势能的减少量△Ep=J，由此得出的结论是；
（3）若同学作出的 ﹣h图象如图所示，则当地的实际重力加速度g=m/s2 ．

Answer 1

【答案】
（1）2.4
（2）0.58；0.60；在误差范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒
（3）9.7
【解析】解：（1）计数点5的瞬时速度v5= = m/s=2.4m/s．（2）系统增加的动能△Ek= （m1+m2）v52= ×0.3×2.42J=0.58J，
系统重力势能的减小量△Ep=（m2﹣m1）gh=0.1×10×（0.384+0.216）J=0.60J．
可知在误差允许的范围内，系统机械能守恒．（3）根据（m2﹣m1）gh= （m1+m2）v2得， = gh，
则图线的斜率k= g= ，解得g=9.7m/s2 ．
所以答案是：（1）2.4；（2）0.58，0.60，在误差允许的范围内，系统机械能守恒；（3）9.7．
【考点精析】认真审题，首先需要了解机械能守恒及其条件(在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变)．