Question

【题目】利用如下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。实验操作步骤如下：

A．按实验要求安装好实验装置；

B．使重物靠近打点计时器，接着先接通电源，后放开纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点；

C．下面左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……

(1)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______。

(2)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时所对应的动能和重力势能 ，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示和，根据测得的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

【答案】（1）mgh2 （2）

【解析】试题分析：（1）纸带从O点下落到B点的过程中，B点的速度为：，重物增加的动能为，减少的重力势能为mgh2。（2）由能量关系可得：；变形可得：；而，故