Question

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他在打好點(diǎn)的紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖乙所示。把打下的第一點(diǎn)記作0，從0點(diǎn)后某個(gè)點(diǎn)開始，依次為1、2、3…，分別測(cè)出各個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)到0的距離，已標(biāo)在圖乙中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期T=0.02s，當(dāng)?shù)刂亓�加速度大�?/span>g=9.80m/s2，回答下列問題。

(1)通過該紙帶上的數(shù)據(jù)，可得出重物下落的加速度a=__________m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(2)若重物的質(zhì)量為0.5kg，從開始下落到打圖中計(jì)時(shí)點(diǎn)4時(shí)，重物的機(jī)械能損失為___J。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)在處理紙帶時(shí)，測(cè)出各點(diǎn)的速度v后，描繪v2—h(各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離)圖像如圖丙所示，若選取的重物質(zhì)量較大而密度不是很大，所受空氣阻力會(huì)隨重物的速度增大而明顯增大，則v2—h圖像可能是A、B、C中的___________。

Answer 1

【答案】9.50 4.1×10-2 C

【解析】

（1）[1] 由題知T=0.02s，根據(jù)逐差法，則有：

代入數(shù)據(jù)解得：

m/s2

（2）[2]重物做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，打第4個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：

則動(dòng)能：

重力勢(shì)能減少量為：

則機(jī)械能損失為：

由以上各式代入數(shù)據(jù)可求得J；

（3）[3]空氣阻力隨重物的速度增大而明顯增大，下落相同的高度△h時(shí)，阻力做功逐漸增大，動(dòng)能增加量減小，速度增加量減小，故C正確。