Question

【題目】利用右圖甲的實驗裝置可探究重物下落過程中物體的機械能守恒問題．如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，點O為電火花打點計時器打下的第一個點，分別測出若干連續點A、B、C…與O點的距離h1=70.99cm、h2=78.57cm、h3=86.59cm…如圖所示，已知重物的質量為m=100g，g取9.80m/s2，請回答下列問題：（所有結果均保留三位有效數字）

（1）下列有關此實驗的操作中正確的是： ____________

A．重物應靠近打點計時器，然后再接通電源放開紙帶讓重物帶動紙帶自由下落

B．重物應選擇質量大、體積小、密度大的材料

C．實驗時采用的電源為4—6V的低壓交流電源

D．計算B點的瞬時速度時既可用也可用來求解

（2）在打下點O到打下點B的過程中重物動能的增量為△Ek=_____J，重物重力勢能的減少量為△EP =_______J。

（3）取打下O點時重物的重力勢能為零，計算出該重物下落不同高度h時所對應的動能EK和重力勢能EP，建立坐標系，橫軸表示h，縱軸表示EK和EP，根據以上數據在圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ。已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值為k1，圖線Ⅱ的斜率的絕對值為k2，則可求出重物和紙帶下落過程中所受平均阻力為_______(用k1和k2表示）。

Answer 1

【答案】AB0.7610.770k1-k2

【解析】

（1）釋放前重物應靠近打點計時器，然后再接通電源放開紙帶，讓重物帶動紙帶自由下落，故A正確；重物應選擇質量大、體積小、密度大的材料，有利于減小誤差，故B正確；電火花使用220V交流電源，故C錯誤；計算B點的瞬時速度用求解，不能用，故D錯誤。所以AB正確，CD錯誤。

（2）B點的瞬時速度：，則在打下點O到打下點B的過程中重物動能的增量為：。重物重力勢能的減少量為△Ep=mgh2=0.1×9.8×0.7857=0.770J

（3）根據動能定理得：，可得：，圖線斜率：，圖線斜率：，可知k1-f=k2，則阻力f=k1-k2。