题目内容
12．利用如图1实验装置，用落体法探究重锤下落过程中阻力对重锤动能与重力势能转化的影响．图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点，分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…
已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3．取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep．建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．请根据图线Ⅰ和图线Ⅱ计算重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力的大小f阻=0.16N（结果保留2位小数）
分析 机械能守恒，因为初位置的机械能为零，则每个位置动能和重力势能的绝对值应该相等，图线不重合的原因是重物和纸带下落过程中需克服阻力做功．根据动能定理，结合图线的斜率求出阻力．
解答 解：取打下O点时重物的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等，而图线的斜率不同，原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功．
根据动能定理得，mgh-fh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，则mg-f=$\frac{\frac{1}{2}m{v}^{2}}{h}$，图线斜率${k}_{1}=\frac{mgh}{h}=mg$，图线斜率${k}_{2}=\frac{\frac{1}{2}m{v}^{2}}{h}$，知k1-f=k2，则阻力f=k1-k2=$\frac{1}{34×1{0}^{-2}}$-$\frac{1.0}{36×1{0}^{-2}}$=2.94-2.78=0.16N；
故答案为：0.16．
点评 解决本题的关键知道实验的原理，验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等．明确图象的意义，能通过图象分析斜率的意义，并求出阻力．
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4．
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如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n=20，总电阻R=2.5Ω，边长L=0.3m，处在两个半径均为r=$\frac{L}{3}$的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合．磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间变化，B1、B2的值如图乙所示．（π取3）则（ ）| A． | 通过线框中感应电流方向为顺时针方向 | |
| B． | t=0时刻穿过线框的磁通量为0.005Wb | |
| C． | 在t=0.6s内通过线框中的电量为0.12C | |
| D． | 经过t=0.6s线框中产生的热量为0.06J |
边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位置图象规律与这一过程不相符的是（ ）
