1．用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打出如圖甲所示的一條紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50 Hz.
(1)根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，得出打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度為______ m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)某同學(xué)選用兩個(gè)形狀相同，質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得幾組數(shù)據(jù)，畫出 eq \f(v2,2)－h(huán)圖像，并求出圖線的斜率k，如圖乙所示，由圖像可知a的質(zhì)量m1______(填“大于”或“小于”)b的質(zhì)量m2.
(3)通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實(shí)驗(yàn)中存在各種阻力，已知實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量m2＝0.052 kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.78 m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝________ N.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
【答案】(1)2.25 (2)大于 (3)0.031
【解析】(1)C點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于BD段的平均速度，則有vC＝ eq \f(xBD,2T)＝
eq \f((31.23－22.24)×10-2,2×0.02) m/s＝2.25 m/s.
(2)根據(jù)動(dòng)能定理，得(mg－f)h＝ eq \f(1,2)mv2，則有 eq \f(v2,2)＝ eq \f(mg－f,m)h，知圖線的斜率為k＝ eq \f(mg－f,m)＝g－ eq \f(f,m)，b的斜率小，知b的質(zhì)量小，所以a的質(zhì)量m1大于b的質(zhì)量m2.
(3)根據(jù)動(dòng)能定理知(m2g－f)h＝ eq \f(1,2)m2v2，則有 eq \f(v2,2)＝ eq \f(m2g－f,m2)h，可知k2＝ eq \f(m2g－f,m2)＝9.18，代入數(shù)據(jù)，解得f≈0.031 N．
2．(2023年珠海質(zhì)檢)如圖甲所示為“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．
(1)為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使用密度較__________(填“大”或“小”)的重物．
(2)某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖乙所示．在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有1個(gè)點(diǎn)未畫出．重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T，從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量ΔEp＝__________；若已測得B點(diǎn)速度為v，則動(dòng)能的增加量ΔEk＝__________(可用v表示).
(3)由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時(shí)受到的阻力較大，這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的動(dòng)能增加量__________(填“”)重力勢能減少量．
【答案】(1)大 (2)mghB eq \f(1,2)mv2 (3)

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5 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

版本： 人教版 (2019)

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