Question

在利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中：若打點計時器所接交流電的頻率為50赫茲，甲、乙兩條實驗紙帶，如圖所示，應選            紙帶好。

若已知打點計時器接在電壓為U，頻率為f的交流電源上，從 實驗中打出的幾條紙帶中選出一條理想紙帶，如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點的距離為S₀，點AC間的距離為S₁，點CE間的距離為S₂，已知重錘的質量為m，當?shù)氐闹亓�加速度�?i>g，則：

①起始點O到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為△E_P＝        ，重錘動能的增加量為△E_K＝         。
②根據(jù)題中提供的條件，還可利用重錘下落求出當?shù)氐闹亓�加速度g=         ，經過計算可知，測量值比當?shù)刂亓�加速度的真實值要小，其主要原因是�?u>               。

Answer 1

甲  ①    ② ，紙帶與限位孔之間的摩擦力(或紙帶與其它部分的阻力或摩擦阻力)

解答：解：（1）打點計時器的打點頻率為50 Hz，打點周期為0.02 s，重物開始下落后，在第一個打點周期內重物下落的高度，h=gt²=gT²=×9.8×0.02² m≈2 mm
所以所選的紙帶最初兩點間的距離接近2 mm，故選甲圖．
（2）①重錘重力勢能的減少量為△E_P=mg（s₀+s₁）． 打C點重錘的速度v_C=，T=2?，
重錘動能的增加量為△E_k==
②由s₂-s₁=a（）²，得 a=f²，由于紙帶與限位孔之間摩擦力作用、重物受到空氣阻力等影響，g測量值比當?shù)刂亓�加速度的真實值要�。?br />故本題答案是：（1）甲（2）①mg（s₀+s₁）； ，②f²；  紙帶與限位孔之間摩擦力作用．