Question

（8分）用如图实验装置验证m ₁ 、m ₂组成的系统机械能守恒。m ₂从高处由静止开始下落，m ₁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。下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个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m ₁= 50g 、m ₂ =150g ，则（计算结果保留两位有效数字）

 

② 在纸带上打下记数点5时的速度v  =       m/s；

②在记数点0～5过程中系统动能的增量△E_K  =      J.为了简化计算,设g =10m/s²,则系统势能的减少量△E_P =       J；

③在本实验中,若某同学作出了图像,如右下图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g =         m/s²。

Answer

①2.4；②0.58，0.60，③9.7

【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5点时的速度为：

②物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek=mv52=×（0.05+0.15）×2.42=0.58J；

重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=m2gh-m1gh=0.60J；

③本题中根据机械能守恒可知，m2gh-m1gh=（m1+m2）v2，即有：，所以v2-h图象中图象的斜率表示重力加速度的一半，由图可知，斜率k=4.85，故当地的实际重力加速度为g=2k=9.7m/s2．

考点：验证系统机械能守恒

【名师点睛】本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力。