Question

某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。把打下的第一点记作0，从0点后某个点开始，依次为1、2、3…，分别测出各个计时点到0的距离，已标在图乙中，已知打点计时器打点周期T=0.02s，当地重力加速度大小g=9.80m/s²，回答下列问题。

(1)通过该纸带上的数据，可得出重物下落的加速度a=__________m/s²。(结果保留三位有效数字)

(2)若重物的质量为0.5kg，从开始下落到打图中计时点4时，重物的机械能损失为___J。(结果保留两位有效数字)

(3)在处理纸带时，测出各点的速度v后，描绘v²—h(各点到0点的距离)图像如图丙所示，若选取的重物质量较大而密度不是很大，所受空气阻力会随重物的速度增大而明显增大，则v²—h图像可能是A、B、C中的___________。

Answer

9.50 4.1×10-2 C

【解析】

（1）[1] 由题知T=0.02s，根据逐差法，则有：

代入数据解得：

m/s2

（2）[2]重物做匀加速直线运动，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打第4个标记点的瞬时速度为：

则动能：

重力势能减少量为：

则机械能损失为：

由以上各式代入数据可求得J；

（3）[3]空气阻力随重物的速度增大而明显增大，下落相同的高度△h时，阻力做功逐渐增大，动能增加量减小，速度增加量减小，故C正确。