Question

7．用如图所示实验装置，探究动能与重力势能的转化关系，得到了重锤下落高度h、以及所对应的重力减少量E_p和动能增加量E_k，并绘制了E_p、E_k与h的关系图象如图乙所示，忽略夹子及纸带质量，取g=10m/s²由图象可知重锤质量为0.3kg，重锤及纸带在下落过程中所受阻力为0.2N．为减少阻力对实验探究结果的影响，请写出两条改良实验的方法：
第一条：增大重锤的质量
第二条：把电磁式打点计时器换成电火花打点计时器．

Answer 1

分析 根据增大的动能要小于减小的重力势能，判断哪条线是重力势能减小量E_P与h的关系图象，根据图象的斜率表示重力求解质量，根据动能定理求解阻力做功，从而求出阻力，

解答 解：由于受到阻力作用，所以增大的动能要小于减小的重力势能，所以靠上的图象为重力势能减小量E_P与h的关系图象，
由E_P=mgh可知，图象的斜率k=mg，
由$mg=\frac{1.5}{0.5}$解得：m=0.3kg，
图象上h=0.5m对应的E_p=1.5J，E_k=1.4J，由动能定理，可得阻力做功W_f=fh=0.1J，解得重锤及纸带在下落过程中所受阻力为f=0.2N．
为减少阻力对实验探究结果的影响，可知增大重锤的质量，也可以把电磁式打点计时器换成电火花打点计时器，以减小摩擦力．
故答案为：0.3；0.2；增大重锤的质量；把电磁式打点计时器换成电火花打点计时器．

点评 本题的关键是先判断哪条线是重力势能减小量E_P与h的关系图象，能根据图象的斜率表示重力求解质量，要求同学们能根据图象读出有效信息，难度适中．