Question

用如图所示实验装置验证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，每相邻两个计数点间还有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）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v＝________ m/s；

（2）在打点0～5过程中系统动能的增加量＝________J，系统势能的减少量＝________J，由此得出的结论是_____________；

（3）若某同学作出的图象如图所示，则当地的实际重力加速度g＝________m/s²。

Answer

（1）2．4m/s；

（2）0．58J， 0．60J；在误差允许的范围内，系统的机械能守恒

（3）g＝9．7m/s2

【解析】试题分析：（1）利用匀变速直线运动的推论

（2）系统动能的增量．

系统重力势能减小量

在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒

（3）由于

由于

所以得到：，所以图象的斜率．

考点：验证机械能守恒定律实验

【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题