Question

用如图1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，上拖着的纸带带出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，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，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，，

①纸带上打下计数点5时的速度=__________m/s；

②在打0～5点过程中系统动能的增量=__________J，系统重力势能的减少量=__________J；由此得出的结论是_________________________________

③若某同学作出了图线（如图3），据图线得到的重力加速度为g=________m/s²

Answer

①②、 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）每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），则相邻计数点间的时间间隔为，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，故

（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，因此在在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒

（3）根据机械能守恒可知，，即有，所以图象中图象的斜率表示重力加速度，由图可知，斜率k=9.7，故当地的实际重力加速度．

考点：验证机械能守恒实验

【名师点睛】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，可以求出打下记数点5时的速度大小；根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒；根据图象的物理意义可知，图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小