Question

【题目】用落体法验证机械能守恒定律,打出如图甲所示的一条纸带。已知打点计时器所接电源的频率为50 Hz。计算结果均保留三位有效数字。

（1）根据纸带所给数据,打下B点时重物的速度大小为____m/s。根据纸带,算出下落到B点的过程中减小的重力势能,对比后发现,在误差允许的范围内机械能守恒。

（2）某同学选用两个形状相同、质量不同的重物a和b做实验,测得多组数据,画出某点的速度的平方v2与该点到释放点的高度h的关系图象,如图乙所示。若下落过程中,a、b所受阻力大小相等,由图象可知a、b的质量关系是ma___（填“大于”“小于”或“等于”）mb。

（3）通过分析造成两图线的斜率不同的原因是实验中存在各种阻力,已知实验所用重物a的质量ma=0.2 kg,当地重力加速度g=9.8 m/s2,测得图线a的斜率ka=17.64,则重物a所受的平均阻力大小f=____N。

Answer 1

【答案】2.07 小于 0.196

【解析】

（1）[1]B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有：

（2）[2]根据动能定理得：

则有：

知图线的斜率为：

b的斜率大，知b的质量大，所以a的质量ma小于b的质量mb。

（3）[3]根据动能定理知：

则有：

可知：

代入数据解得：

f=0.196N。