Question

【題目】某實驗小組做“探究加速度與力的關系”實驗，實驗的探究對象是鋁塊（質量小于砂桶），裝置如圖甲所示，保持鋁塊的質量m不變，通過在砂桶中添加砂來改變對鋁塊的拉力，每次釋放輕繩，由力傳感器可測得拉力的大小F，由紙帶上打出的點可算出對應的加速度大小a，已知重力加速度為g，電源頻率為50Hz。

（1）該同學根據多組實驗數據畫出如圖乙所示的一條過坐標原點的直線，他標注縱軸為加速度a，但忘記標注橫軸，則該圖象的斜率為_______（用所給的字母表示）；

（2）該實驗小組還利用該裝置驗證機械能守恒定律，實驗時，讓砂桶從高處由靜止開始下落，在紙帶上打出一系列的點，圖丙給出的是實驗中獲得的一條紙帶，0是打下的第一個點，每相鄰2個計數點間還有4個點（圖中未標出），計數點間的距離如圖丙所示，已知鋁塊的質量m=100g，砂桶和砂的質量M=400g，g取10m/s2，則在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增加量△Ek=_______J，系統(tǒng)重力勢能的減少量△Ep=_______J．（結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】 （1）； （2）1.76J； （2）1.81J；

【解析】(1)以鋁塊為對象，受到向上的拉力和向下的重力作用，根據牛頓第二定律知,

，得： ，所以圖像的橫坐標應該是

（2）相鄰兩個計數點之間的時間間隔為T=0.1s，根據中間時刻的速度等于平均速度得：

所以動能的增加量

系統(tǒng)重力勢能的減少量

綜上所述本題答案是：（1） （2） ；