Question

實(shí)驗(yàn)裝置探究重錘下落過程中動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化問題。

① 實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
A．按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。
B．使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接著先釋放重錘，再接通電源， 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。
C．圖為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)。分別測(cè)出若干連續(xù)打點(diǎn)A、B、C……與 O點(diǎn)之間的距離h₁、h₂、h₃……。
以上A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中哪個(gè)選項(xiàng)是錯(cuò)誤的_________。
②已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的h₁、h₂、h₃，可得重錘下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為________，紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重錘增加的動(dòng)能為       ，減小的重力勢(shì)能為         ，在誤差允許范圍內(nèi)重錘動(dòng)能增加量     重力勢(shì)能減少量（填寫“大于”、“等于”或“小于”）。
③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)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k₁="2.94" J/m，請(qǐng)計(jì)算圖線Ⅱ的斜率k₂=   J/m（保留3位有效數(shù)字）。重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為        （用k₁和k₂字母表示）。

Answer 1

①B；②；；mgh₂ ；等于；③2.80（2.73～2.83均可）；　（k₁用mg表示也可）

解析試題分析：①中的B步驟中，要先接通電源后放紙帶；②根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得B點(diǎn)的速度為v_B=；紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重錘增加的動(dòng)能為，減小的重力勢(shì)能為，在誤差允許范圍內(nèi)重錘動(dòng)能增加量等于重力勢(shì)能減少量。③圖線Ⅱ的斜率；設(shè)重物下落的高度為h，則由圖線可知，重力勢(shì)能減少量為k₁h；動(dòng)能增加量為k₂h，克服阻力做功為：k₁h-k₂h；則阻力為k₁-k₂；平均阻力與重錘所受重力的比值為（k₁用mg表示也可）。
考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。