Question

11．某同學(xué)做“驗證機械能守恒定律”實驗
①該同學(xué)開始實驗時情形如圖1所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑?br />（i）打點計時器接了直流電；（ii）重物離打點計時器太遠(yuǎn)．
②該同學(xué)經(jīng)修改錯誤后，在正確操作下，研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況，得到如圖2所示的紙帶（A、B、C、D、E均為相鄰的打點），測出A、C間的距離為14.77cm，點C、E間的距離為16.33cm．已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?0m/s²，電源的頻率為50Hz，重錘質(zhì)量為m=1.0kg，設(shè)重錘所受阻力大小不變．在從A下落到E的過程中，阻力大小0.250N，通過C點時的即時速度大小為3.88m/s．（經(jīng)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）本題考查了打點計時器的具體應(yīng)用，熟悉打點計時器的使用細(xì)節(jié)即可正確解答本題．
（2）利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出阻力．

解答 解：（1）①打點計時器接了直流電；②重物離打點計時器太遠(yuǎn)．
（2）每兩個點之間有一個計時點，則相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為T=0.04s．
利用勻變速直線運動的推論得：
v_C=$\frac{0.1477+0.1633}{2×0.04}m/s=3.88m/s$，
根據(jù)運動學(xué)公式得：△x=at²，
物體下落的加速度為：a=$\frac{0.1633-0.1477}{0.0{4}^{2}}m/{s}^{2}=9.75m/{s}^{2}$，
根據(jù)牛頓第二定律可以得到：mg-f=ma，
所以：f=mg-ma=m（g-a）=1×（10-9.75）N=0.250N，
故答案為：①打點計時器接了直流電；重物離打點計時器太遠(yuǎn)；②0.250，3.88

點評 能夠清楚該實驗的工作原理和實驗步驟．知道相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔，紙帶問題的處理時力學(xué)實驗中常見的問題，計算要注意單位的換算．