Question

用如图1所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，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。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，每相邻两个计数点点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示。已知两个物体、，则（）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度           ；

（2）在打点过程中系统动能的增加量      ，系统重力势能的减少量      ，由此得出的结论是             ；（结果保留三位有效数字）

（3）若某同学作出图像如图3所示，则根据图像求得的重力加速度    。

Answer

（1）；

（2），，在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒

（3）

【解析】

试题分析：（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为： 。

（2）物体的初速度为零，所以动能的增加量为：；

重力势能的减小量等于物体重力做功，故：；

由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒。

（3）根据系统机械能守恒有，则，知图线的斜率，整理可以得到：。

考点：验证机械能守恒定律

【名师点睛】本题验证系统机械能守恒，关键得出系统动能的增加量和系统重力势能的减小量。