Question

【题目】某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。把打下的第一个点记作0，从0点后某个点开始，依次为1、2、3…，分别测出各个计时点到0点的距离，已标在图乙中，已知打点计时器打点周期T=0.02s，当地重力加速度大小g=9.80m/s2，回答下列问题。

(1)这五个数据中有一个不符合测量读数要求，该数据是______（填图乙中的数据，不用写单位）。

(2)改正(1)中不符合测量读数要求的数据后，通过该纸带上的数据，可得出重物下落的加速度a=______m/s2。

(3)若重物的质量为0.5kg，从开始下落到打第4个标记点时，重物的机械能损失为___J．（结果保留两位有效数字）

(4)在处理纸带时，测出各点的速度v后，描绘v2-h（各点到0点的距离）图象如图丙所示，若选取的重物质量较大而密度不是很大，所受空气阻力会随重物的速度增大而明显增大，则v2-h图象可能是A、B、C中的______。

Answer 1

【答案】12.4 9.75 0.010 C

【解析】

(1)[1]根据有效数字规则可知，五个数据中，应保留两位小数，其中数据12.4cm不符合测量读数要求；

(2)[2]根据逐差法可得：

a==m/s2=9.75m/s2

(3)[3]重物做匀加速直线运动，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打第4个标记点的瞬时速度为：

v4==m/s=1.94m/s

下落过程中动能增加量为：

=0.9409J

重力势能减少量为：

Ep=mgh4=0.5×10×19.41×10-2J=0.9511J

则机械能损失为：

△E=Ep-Ek=0.010J

(4)[4]空气阻力随重物的速度增大而明显增大，下落相同的高度△h时，阻力做功逐渐增大，动能增加量减小，速度增加量减小，故C正确。