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利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题. (1)图2为一条...

利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题.

1)图2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ABC…O点之间的距离h1h2h3.已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,可得重锤下落到B点时的速度大小为_________

2)取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度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EkEp,根据以上数据在图3中绘出图线和图线.已求得图线斜率的绝对值k1=2.94J/m,图线的斜率k2=2.80J/m.重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________(用k1k2表示).

 

(1);(2). 【解析】试题分析:(1)某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,那么B点的瞬时速度 (2)取打下O点时重物的重力势能为零,因为初位置的动能为零,则机械能为零,每个位置对应的重力势能和动能互为相反数,即重力势能的绝对值与动能相等,而图线的斜率不同,原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功.根据动能定理得,mgh-fh=mv2,则,图线斜率, 图线斜率,知k1-f=k2,则阻力f=k1-k2.所以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. 考点:验证机械能守恒定律 【名师点睛】此题是验证机械能守恒定律的问题;解决本题的关键知道实验的原理,验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等.以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度;此题重点考查学生对物理实验的理解及分析能力.  
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考点分析:
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A.     B.

C.     D.

 

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A.     B.

C.     D.

 

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