Question

（10分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，有三個(gè)同學(xué)做了如下的實(shí)驗(yàn)：
⑴張三同學(xué)安裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖a所示，實(shí)驗(yàn)得到紙帶上留下的打點(diǎn)痕跡情況如圖b所示,這樣的操作可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大，從圖中可以看出安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)明顯存在的問題
是                                               。


（2）李四同學(xué)用正確安裝的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲取一張紙帶如圖c所示，但起始點(diǎn)模糊不清。取后面連續(xù)打出的清晰點(diǎn)來研究，測(cè)出B、C、D、E、F到A點(diǎn)的距離為h_B、h_C、h_D、h_E、h_F，然后分別計(jì)算出B、C、D、E點(diǎn)的速度v_B、v_c、v_D、v_E  ，最后在v²-h坐標(biāo)系中，描出B、C、D、E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，如圖d所示。如果這些
點(diǎn)可連成一條直線，要判斷重物下落過程中機(jī)械能是否守恒，還需要_                             。

（3）王五同學(xué)也用正確安裝的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來探究重物下落過程中動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化問題。圖e為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)定時(shí)器打下的第一點(diǎn)。取打下O點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能為零，計(jì)算出該重錘下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能E_k和重力勢(shì)能E_P。建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示E_k和E_p，根據(jù)資料在圖f中繪出圖線I和圖線II。

已求得圖線I斜率的絕對(duì)值k₁=2.94J/m，請(qǐng)計(jì)算圖線II的斜率k₂=        J/m（保留3位有效數(shù)字）。
重物和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為             （用k₁和k₂表示）。

Answer 1

（1）重物會(huì)落到桌面上，重物下落距離太短          2分
(2)判斷直線的斜率是否接近當(dāng)?shù)刂亓�加速度的兩�?nbsp;   2分
(3)  2.80（+0.07內(nèi)都可以）   3分                       3分

試題分析：（1）導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大，從圖中可以看出安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)明顯存在的問題是重物會(huì)落到桌面上，重物下落距離太短(2)由機(jī)械能守恒公式，由此可知判斷機(jī)械能是否守恒的關(guān)鍵是判斷直線的斜率是否接近當(dāng)?shù)刂亓�加速度的兩�?3)斜率，由
點(diǎn)評(píng)：本題難度較大，難點(diǎn)在于無(wú)法從機(jī)械能守恒定律的公式中找到與圖f的聯(lián)系，利用比例關(guān)系方便求解