Question

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒。 M2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖中未標出），所用、，電源的頻率為50 Hz，計數點間的距離如圖乙所示。則：（結果均保留兩位有效數字）

（1）在紙帶上打下計數點5時的速度v5=____________m/s；

（2）在打下第0點到打下第5點的過程中系統動能的增量_______J，系統重力勢能的減少量_______J；（取當地的重力加速度）

（3）若某同學作出圖象如圖丙所示，則當地的重力加速度 g=__________m/s2。

Answer 1

【答案】2.4m/s 0.58J 0.60J 9.7m/s2

【解析】

（1）根據某段時間內中間時刻的速度等于這段時間的平均速度求出計數點5的速度；（2）根據計數點5的瞬時速度求出系統動能的增加量，根據重力對系統所做的功求出系統重力勢能減少量。（3）根據系統機械能守恒得出的表達式，結合圖線的斜率求出當地的重力加速度。

(1) 根據某段時間內中間時刻的速度等于這段時間的平均速度求出計數點5的速度，即，

(2)系統動能的增加量：，系統重力勢能的減少量：，

(3)由知，解得：，即圖象的，代入的數值，解得。