Question

（10分）利用如右图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题．

(1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：

A．按实验要求安装好实验装置；

B．使重物靠近打点计时器，接着先________，后________，打点计时器在纸带上打下一系列的点；

C．图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3…….

(2）已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为________，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为________，减少的重力势能为________．

(3）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1 ，图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2．则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________(用k1和k2表示）．

 

 

Answer 1

（1）接通电源 放开纸带 （2），， （3）

【解析】

试题分析：（1）略（2）用平均速度等于瞬时速度的关系，＝；动能的增加＝。

对重物用动能定理，，得；由图线斜率的意义，得，

，，代入上式得，，所以有。

考点：本题考查了验证机械能守恒定律的实验方法和数据处理方法。