Question

【题目】右图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＝50 g、m2＝150 g，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v＝______m/s；

（2）在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk＝________ J，系统势能的减少量ΔEp＝______J；（取当地的重力加速度g＝10 m/s2）

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

Answer 1

【答案】（1）2.4 m/s；（2）ΔEk＝0.58 J；ΔEp＝0.60 J； （3）g＝9.7 m/s2。

【解析】

试题分析：（1）计数点5时的速度为v==2.4m/s；（2）在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk＝mv2=×（50g+150g）×（2.4m/s）2=0.58J；系统势能的减少量ΔEp＝m2gh－m1gh=（150g－50g）×10N/kg×（38.40cm+21.60cm）=0.60J；（3）由机械能守恒定律可知，（m1+m2）v2=（m2－m1）gh，故g=2×=2×m/s2=9.7m/s2。