题目内容
【题目】某实验小组成员用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,所用重物的质量为m。
(1)如图乙所示为实验中打出一条纸带,在纸带上选取连续的五个点记为A,B,C.D,E.测出A距起始点O的距离为,点AC间的距离为,点CE间的跟离为,使用交流电的频率为f,则打点C时重物的速度大小为_____;若当地的重力加速度为g,选取从O到C的过程验证机械能守恒,则只要验证表达式______成立即可。
(2)若小组成员再次进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点O了,如图丙所示。于是他们利用剩余的纸带进行如下的测量:以A点为起点,测量各点到A点的距离h,计算出物体下落到各点的速度v。,并作出v- h图象,如图丁所示。图中给出了a.b,c三条直线,他作出的图象应该是直线_____(填a、b或c);由图象得出A点到起始点O的距离为_____cm(结果保留三位有效数字)。
(3)由于阻力的存在影响了该实验精度,某同学利用纸带上多个计时点到O点的距离h,算出了打这些计时点时重物对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如图戊所示的图线。测得图线的斜率为k,则重物和纸带受到的阻力大小为________。
【答案】 g()=()f a 10.0 mg-mk
【解析】
(1)[1]打C点时的速度
[2]从O到C的过程要验证机械能守恒定律,只要验证m g()=成立,即验证g()=()f成立即可。
(2)[3]以A点为起点,测量各点到A点的距离h,由于A点速度不为零,可知h=0时,纵轴坐标不为零,可知正确的图线为a;
[4]起始位置时,速度为零,由图可知A点到起始点O的距离为10. 0 cm 。
(3)[5]由v=2ah。,得,由此图象的斜率k表示加速度,根据牛顿第二定律可得
mg-f=mk
重物和纸带收到的阻力大小为f=mg-mk。