Question

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，即可验证系统机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：两物体从静止释放，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 ，交流电的频率为50Hz，g取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）在计数点0到计数点5过程中系统动能的增量△E_K =       J，系统势能的减少量△E_P =          J；

（3）实验结论： ___________________。

Answer

（1）2．4 ；（2）0．58 、0．59 （3）在误差允许的范围内，两物体组成的系统在运动过程中机械能守恒；

【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T=0．1s，

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度：．

（2）在0～5过程中系统动能的增量△EK=（m1+m2）v52=×0．2×2．42J≈0．58J．

系统重力势能的减小量为（m2-m1）gx=0．1×9．8×（0．384+0．216）J≈0．59J

（3）实验结论：在误差允许的范围内，两物体组成的系统在运动过程中机械能守恒；

考点：验证系统机械能守恒

【名师点睛】本题验证系统机械能守恒，关键得出系统动能的增加量和系统重力势能的减小量，要掌握求瞬时速度的方法。