Question

用如图所示的实验装置验证m_l、m₂及地球组成的系统机械能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m_l下面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．题13-2图给出的是实验中获取的一条纸带：0是刚开始运动时打下的点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出）．已知m_l=50g、m₂=150g，取g=9.8m/s²，则（结果保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=           m/s；

（2）从0点到第5个计数点的过程中系统动能的增量ΔE_K=           J，系统势能的减少量△E_P=       J；

（3）通过（2）中的数据你得出的实验结论是                                                ．

Answer

（1）；（2） ，

（3）在误差允许的范围内，系统机械能守恒

【解析】

试题分析：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，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：；

（3）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，m1、m2组成的系统机械能守恒。

考点：验证机械能守恒定律

【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。