Question

【题目】用如图甲所示的实验装置验证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。如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，每相邻两计数点间还有4个点图中未标出，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则：(结果均保留两位有效数字)

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=____m/s；

(2)在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量Ek=____J，

(3)系统重力势能的减少量Ep=____J；(取当地的重力加速度g=10m/s2)

(4)若某同学作出v2-h图象如图丙所示，则当地的重力加速度g=________m/s2

Answer 1

【答案】（1）2.4 （2）0.58 0.60 （3）9.7

【解析】

（1）计数点5的瞬时速度： ；
（2）系统动能的增加量：△Ek＝(m1+m2)v2=×(0.05+0.15)×2.42J＝0.576J≈0.58J
（3）系统重力势能的减少量：△Ep=WG=（m2-m1）gh=（0.15-0.05）×10×（0.384+0.216）J=0.60J

（4）根据系统机械能守恒得：(m2m1)gh＝(m2+m1)v2，解得：，则图线的斜率，代入数据解得：g=9.7m/s2；