Question

利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究重物下落過程中動(dòng)能與重力勢能的轉(zhuǎn)化問題．

(1)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下，請(qǐng)將步驟B補(bǔ)充完整：
A．按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；
B．使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接著先________，后________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；
C．圖為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)．分別測出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C……與O點(diǎn)之間的距離h₁、h₂、h₃…….

(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重物質(zhì)量為m，重力加速度為g，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測得的h₁、h₂、h₃，可得重物下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為________，紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重物增加的動(dòng)能為________，減少的重力勢能為________．
(3)取打下O點(diǎn)時(shí)重物的重力勢能為零，計(jì)算出該重物下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能E_k和重力勢能E_p，建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示E_k和E_p，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ.已求得圖線Ⅰ斜率的絕對(duì)值為k₁，圖線Ⅱ的斜率的絕對(duì)值為k₂．則可求出重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為________(用k₁和k₂表示)．

Answer 1

（1）接通電源 放開紙帶 （2）   （3）（k₁用mg表示也可）

解析試題分析：（1）應(yīng)當(dāng)先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)；（2）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，所以重物動(dòng)能的增加量，重力勢能的減小量為△E_p=mgh₂．（3）．根據(jù)動(dòng)能定理得，，圖線斜率k₁＝mg，圖線斜率，知k₁-f=k₂，則阻力f=k₁-k₂．
所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為
考點(diǎn)：本題考查探究重物下落過程中動(dòng)能與重力勢能的轉(zhuǎn)化問題