Question

【題目】用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．重錘從高處由靜止落下的過程中，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，已知重力加速度為g，即可驗證機械能守恒定律．

（1）如圖2所示是實驗中得到一條較為理想的紙帶，將起始點記為O，并在離O點較遠的任意點依次選取6個連續的點，分別記為A、B、C、D、E、F，測出與O點的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6 ， 使用交流電的周期為T，設重錘質量為m，在打O點和E點這段時間內的重力勢能的減少量為 ， 則在打E點時重錘的動能為 ．
（2）在本實驗中發現，重錘減少的重力勢能總是重錘增加的動能（選填“大于”或“小于”），主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，為了測定阻力大小，可算出圖2中紙帶各點對應的速度，分別記為v1至v0 ， 并作vn2﹣hn圖象，如圖3所示，直線斜率為k，則可測出阻力大小為 ．

Answer 1

【答案】
（1）mgh5,
（2）大于,m（g﹣ ）
【解析】解：（1）在打O點和E點這段時間內的重力勢能的減少量△Ep=mgh5，E點的瞬時速度 ，則打E點時重錘的動能 = ．
（2）由于重錘下落過程中存在著阻力作用，實驗中會發現重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能．

根據 知，圖線的斜率k=2a，則a= ，

重錘下落過程中，受到重力和阻力作用，根據牛頓第二定律得：mg﹣f=ma，則阻力的大小f=mg﹣ma=mg﹣ =m（g﹣ ）．

所以答案是：（1）mgh5， ．（2）大于，m（g﹣ ）．