Question

實(shí)驗(yàn)裝置探究重錘下落過程中動(dòng)能與重力勢能的轉(zhuǎn)化問題。

① 實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

A．按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。

B．使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接著先釋放重錘，再接通電源， 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。

C．圖為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)。分別測出若干連續(xù)打點(diǎn)A、B、C……與 O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3……。

以上A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中哪個(gè)選項(xiàng)是錯(cuò)誤的_________。

②已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測的h1、h2、h3，可得重錘下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為________，紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重錘增加的動(dòng)能為 ，減小的重力勢能為 ，在誤差允許范圍內(nèi)重錘動(dòng)能增加量 重力勢能減少量（填寫“大于”、“等于”或“小于”）。

③取打下O點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢能為零，計(jì)算出該重錘下落不同高度h時(shí)所對應(yīng)的動(dòng)能Ek 和重力勢能Ep，建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ。已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1=2.94 J/m，請計(jì)算圖線Ⅱ的斜率k2= J/m（保留3位有效數(shù)字）。重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為 （用k1和k2字母表示）。

 

 

Answer 1

①B；②；；mgh2 ；等于；③2.80（2.73～2.83均可）；　（k1用mg表示也可）

【解析】

試題分析：①中的B步驟中，要先接通電源后放紙帶；②根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得B點(diǎn)的速度為vB=；紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重錘增加的動(dòng)能為，減小的重力勢能為，在誤差允許范圍內(nèi)重錘動(dòng)能增加量等于重力勢能減少量。③圖線Ⅱ的斜率；設(shè)重物下落的高度為h，則由圖線可知，重力勢能減少量為k1h；動(dòng)能增加量為k2h，克服阻力做功為：k1h-k2h；則阻力為k1-k2；平均阻力與重錘所受重力的比值為（k1用mg表示也可）。

考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。