问题 问答题

用如图1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.图2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个打点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示.已知m1=50g、m2=150g,则(结果保留两位有效数字)

(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s;

(2)在0~5过程中系统动能的增量△EK=______J,系统势能的减少量△EP=______J;

(3)若某同学作出

1
2
v2-h图象如图3,则当地的重力加速度g=______m/s2

答案

(1)v5=

x46
2T
=
0.48
0.2
m/s=2.4m/s.

(2)在0~5过程中系统动能的增量△EK=

1
2
(m1+m2)v52=
1
2
×0.2×2.42J≈0.58J.

系统重力势能的减小量为(m2-m1)gx=0.1×9.8×(0.384+0.216)J≈0.59J.

(3)根据系统机械能守恒有:(m2-m1)gh=

1
2
(m1+m2)v2

1
2
v2=
m2-m1
m1+m2
gh

知图线的斜率k=

m2-m1
m2+m1
g=
5.82
1.20

解得g=9.7m/s2

故答案为:(1)2.4    (2)0.58、0.59 (3)9.7

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