(2014•陕西一模)用如图1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

(2014•陕西一模)用如图1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.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个打点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示.已知m1=50g、m2=150g,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0~5过程中系统动能的增量△EK=______J,系统势能的减少量△EP=______J;
(3)若某同学作出[1/2v2−h
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心中的笔 幼苗

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解题思路:(1)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)根据点5的瞬时速度求出系统动能的增加量,根据下落的高度求出系统重力势能的减小量.
(3)根据机械能守恒定律得出
1
2
v2−h
的关系式,根据图线的斜率得出重力加速度的值.

(1)v5=
x46
2T=
0.48
0.2m/s=2.4m/s.
(2)在0~5过程中系统动能的增量△EK=
1
2(m1+m2)v52=
1
2×0.2×2.42J≈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)根据系统机械能守恒有:(m2−m1)gh=
1
2(m1+m2)v2

1
2v2=
m2−m1
m1+m2gh
知图线的斜率k=
m2−m1
m2+m1g=
5.82
1.20]
解得g=9.7m/s2
故答案为:(1)2.4(2)0.58、0.59 (3)9.7

点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律.

考点点评: 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.

1年前

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