Question

某物理興趣活動小組利用如右圖裝置可以驗證機械能守恒定律，實驗中電火花打點計時器所用交流電源的頻率為50 Hz，得到如下圖所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E，現測出A點距起點O（初速度為零）的距離為x₀＝19.00cm，點A、C間的距離為x₁＝8.36 cm，點C、E間的距離為x₂＝9.88cm，取g= 9.8m/s²，測得重物的質量為100g。

（1）選取O、C兩點為初末位置研究機械能守恒。重物減少的重力勢能是___________J，打下C點時重物的動能是___________J（保留三位有效數字）；
（2）實驗中，由于存在阻力作用，重物減少的重力勢能總是大于重物增加的動能。依據實驗數據來計算重物在下落過程中受到的平均阻力大小F＝_________N（保留一位有效數字）；
（3）根據紙帶算出各點的速度v，測量出從O點開始下落的距離h，則以v²為縱坐標軸，以h為橫坐標軸，畫出的v²-h圖像為圖中的______。

Answer 1

（1），（2）（3）C

試題分析：（1）重力勢能減小了：
C點速度為：
動能增加量為：，代入數據解得：．
（2）根據功能關系有：，代入數據解得：．
（3）利用圖線處理數據，從理論角度物體自由下落過程中機械能守恒可以得出：，即所以以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應是過原點的傾斜直線，也就是圖中的C．