Question

利用图9实验装置探究重锤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．使重锤靠近打点计时器，接着先________，后________，打点计时器在纸带上打下一系列的点；

C．图10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，重锤质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测的h1、h2、h3，可得重锤下落到B点时的速度大小为______，纸带从O点下落到B点的过程中，重锤增加的动能为______，减少的重力势能为______．

③ 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Ek和Ep，根据以上数据在图11中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1＝2．94 J/m，请计算图线Ⅱ的斜率k2＝________ J/m（保留3位有效数字）．重锤和纸带下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为____________（用k1和k2表示）．

图11

Answer 1

①接通电源　放开纸带　②　　mgh2

③2.80（2.73～2.87均可）　（k1用mg表示也可）