Question

【題目】利用右圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置可探究重物下落過程中物體的機(jī)械能守恒問題．如圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶，點(diǎn)O為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C…與O點(diǎn)的距離h1=70.99cm、h2=78.57cm、h3=86.59cm…如圖所示，已知重物的質(zhì)量為m=100g，g取9.80m/s2，請(qǐng)回答下列問題：（所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（1）下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的操作中正確的是： ____________

A．重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后再接通電源放開紙帶讓重物帶動(dòng)紙帶自由下落

B．重物應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小、密度大的材料

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的電源為4—6V的低壓交流電源

D．計(jì)算B點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)既可用也可用來(lái)求解

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

（3）取打下O點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能為零，計(jì)算出該重物下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能EK和重力勢(shì)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(duì)值為k1，圖線Ⅱ的斜率的絕對(duì)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(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后再接通電源放開紙帶，讓重物帶動(dòng)紙帶自由下落，故A正確；重物應(yīng)選擇質(zhì)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(cuò)誤；計(jì)算B點(diǎn)的瞬時(shí)速度用求解，不能用，故D錯(cuò)誤。所以AB正確，CD錯(cuò)誤。

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

（3）根據(jù)動(dòng)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。