Question

11．某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)
①該同學(xué)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖1所示，接通電源釋放紙帶．請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑?br />（i）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電；（ii）重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)．
②該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤后，在正確操作下，研究從靜止開(kāi)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(diǎn)），測(cè)出A、C間的距離為14.77cm，點(diǎn)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(guò)程中，阻力大小0.250N，通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的即時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器的具體應(yīng)用，熟悉打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出阻力．

解答 解：（1）①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電；②重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)．
（2）每?jī)蓚�(gè)點(diǎn)之間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.04s．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：
v_C=$\frac{0.1477+0.1633}{2×0.04}m/s=3.88m/s$，
根據(jù)運(yùn)動(dòng)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(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電；重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)；②0.250，3.88

點(diǎn)評(píng) 能夠清楚該實(shí)驗(yàn)的工作原理和實(shí)驗(yàn)步驟．知道相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，紙帶問(wèn)題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題，計(jì)算要注意單位的換算．