Question

(12分)用如图实验装置验证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。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个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m₁＝50g、m₂＝150g，则(g取10m/s²，结果保留两位有效数字)

⑴若图中用的是电火花打点计时器，则应使用(    )

A．4～6V直流电源和复写纸

B．4～6V交流电源和墨粉纸

C．220V直流电源和复写纸

D．220V交流电源和墨粉纸

⑵在打点0～5过程中系统动能的增量ΔE_k＝        J，系统势能的减小量ΔE_p＝        J，由此得出的结论是                                                                 ；

⑶若某同学作出-h图象如图，可求出当地的重力加速度g＝        m/s²。

Answer

 ⑴D；⑵0.58，0.60，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒；⑶9.7

【解析】

试题分析：⑴电火花打点计时器使用的是220V交流电源和墨粉纸，故选项D正确；

⑵根据纸带中数据可知，在打5点时，m1、m2对应的速度大小为：v＝×10－2m/s＝2.4m/s

在打点0～5过程中系统动能的增量为：ΔEk＝＝0.5×0.2×2.42J＝0.58J

系统势能的减小量为：ΔEp＝(m2－m1)gh＝0.1×10×(38.40＋21.60)×10－2J＝0.60J

由此得出的结论是在实验误差允许的范围内，ΔEk＝ΔEp，即m1、m2组成的系统机械能守恒

⑶由⑵中分析可知，＝(m2－m1)gh，即在-h图象中图线的斜率k＝

根据图象可知：k＝m/s2＝4.85m/s2，所以：g＝9.7m/s2

考点：本题主要考查了“验证机械能守恒定律”实验问题，属于中档题。