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.如图3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3所示.已知交流电频率f=50Hz,m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)

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

(2)若某同学作出

1
2
v2-h图象如图2,则当地的实际重力加速度g=______m/s2

答案

(1)利用匀变速直线运动的推论

v5=

x46
t46
=
0.2160+0.2640
0.2
m/s=2.4m/s.

系统动能的增量△EK=Ek5-0=

1
2
(m1+m2)v52=0.58J.

系统重力势能减小量△Ep=(m2-m1)gh=0.1×10×0.6000m J=0.60J.

(2)根据系统机械能守恒定律得,(m2-m1)gh=

1
2
(m1+m2)v2,解得
v2
2
=
m2-m1
m1+m2
gh
知图线的斜率k=
m2-m1
m1+m2
g
=
5.8
12
.解得g=9.7m/s2

故答案为:(1)0.58,0.60;(2 )9.7.

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