◎ 题目

在验证机械能守恒定律的实验中，已知电磁打点计时器的打点周期T=0.02s，自由下落的重锤质量m=2kg，如图所示为某同学实验后选出的一条纸带，O点是打点计时器打下的第一个点，A、B、C是在纸带上选取的三个计数点，AB、BC间各有一个点未画出．经测量得到A、B、C三点到O点的距离分别为：s1=23.58cm，s2=32.80cm，s3=43.58cm， 完成以下问题：（本题中的数值计算，结果均保留三位有效数字） ①纸带的______端与重锤连接（填“左”或“右”） ②打点计时器打下计数点B时，重锤的速度vB=______m/s ③从起点O到打下计数点B的过程中，重锤的动能的增加量△Ek=______J，重力势能的减少量△EP=______J（取g=9.8m/s2） ④在此实验中发现，重锤重力势能的减少量总是大于动能的增加量，其主要原因是在重锤下落过程存在阻力作用．可以通过该装置测定该阻力的大小，设重锤所受阻力大小Ff恒定，试用题目中所给物理量的符号表示出重锤所受阻力大小Ff=______．（用m、T、g、s1、s2、s3表示）

◎ 答案

①从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，所以应该先打出0点，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连． ②AB、BC间各有一个点未画出．所以相邻的计数点的时间间隔是：t=2T=0.04s 利用匀变速直线运动的推论： vB= xAC tAC = 0.4358-0.2358 0.08 =2.50m/s． ③重力势能减小量：△Ep=mgh=2×9.8×0.3280 J=6.43 J． EkB= 1 2 mvB2= 1 2 ×2×2.502=6.25 J． ④利用匀变速直线运动的推论：△x=at2 a= xBC-xAB t2 = s3+s1-2s2 4T2 ； 对重物运用牛顿第二定律得： mg-f=ma f=mg-ma=mg-m s3+s1-2s2 4T2 故答案为：①左，②2.50，③6.25，6.43；④mg-m s3+s1-2s2 4T2 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“在验证机械能守恒定律的实验中，已知电磁打点计时器的打点周期T=0.02s，自由下落的重锤质量m=2kg，如图所示为某同学实验后选出的一条纸带，O点是打点计时器打下的第一个点，…”主要考查了你对  【实验：验证机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。