Question

【題目】某同學用如圖甲所示裝置做“驗證機械能守恒定律"的實驗。回答下列問題。

(1)已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，紙帶上O點是打點計時器打下的第一個點，A、B、C、D、E是連續打出的五個點(O和A之間還有一些點未畫出)，它們到O點的距離如圖乙所示。圖中x1=9.51cm，x2(未知)、x3=15.71cm、x4=19.41cm、x5=23.47cm，重物下落的加速度大小為a=_______m/s2。

(2)若當地重力加速度大小g=9.80m/s2，根據以上數據可知，打點計時器打下計數點D時物體的速度為v0，則=____________m2/s2；重錘由O點運動到D點的過程中下落的距離為h，則ghD=________m/s3。(計算結果均保留三位有效數字)

(3)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離，根據紙帶算出各點的速度。及物體下落的高度h.描繪v2—h圖象如圖丙所示，若選取的重物質量較大而密度不是很大，所受空氣阻力會隨重物的速度增大面明顯增大，則v2—h圖象可能是A、B、C中的_________________。

Answer 1

【答案】9.75 1.88 1.90 C

【解析】

(1)[1]根據逐差法，利用紙帶求解加速度，打點計時器所用電源的頻率為50Hz，打點計時器打點周期T=0.02s，加速度

(2)[2]重物做勻加速直線運動，一段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，打第D個標記點的瞬時速度為

因此

[3]從打下計數點O到打下計數點D的過程中

ghD=9.80×19.41×10-2=1.90m2/s2

(3)[4]空氣阻力隨重物的速度增大而明顯增大，下落相同的高度△h時，阻力做功逐漸增大，動能增加量減小，速度平方的增加量減小，故C正確。