Question

（1）按現(xiàn)行高中物理課本中的要求做下列五個力學(xué)實(shí)驗(yàn)時，需要使用天平的實(shí)驗(yàn)有______；需要使用打點(diǎn)計(jì)時器的實(shí)驗(yàn)有______；需要使用刻度尺的實(shí)驗(yàn)有______．（只填對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)代號）
A、測定勻變速直線運(yùn)動的加速度                  B、驗(yàn)證牛頓第二定律
C、碰撞中的動量守恒                            D、驗(yàn)證機(jī)械能守恒
E、用單擺測定重力加速度
（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時器接在電壓為U、頻率為f的交流電源上，在實(shí)驗(yàn)中打下一條理想的紙帶，如下圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)5個點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)0的距離為S，點(diǎn)AC間的距離為S₁，點(diǎn)CE間的距離為S₂，已知重錘的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g，則

①從起始點(diǎn)0到打下C點(diǎn)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，可求出重錘實(shí)際下落的加速度a=______，它與當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g進(jìn)行比較，則a______g（填“大于”、“等于”、“小于”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）通過實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的實(shí)驗(yàn)器材．
（2）根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，求出C點(diǎn)的速度，從而求出動能的增加量．
根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出重錘下降的加速度．由于阻力影響，測量的加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?br />解答：解：（1）測定勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，需要測量紙帶點(diǎn)跡的長度，所以需要的器材有刻度尺、打點(diǎn)計(jì)時器．驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中需測量質(zhì)量、通過紙帶求解加速度，所以所需的器材有天平、打點(diǎn)計(jì)時器、刻度尺等．碰撞中的動量守恒需要測量物體的質(zhì)量，則需要天平，測量水平距離，需要刻度尺．驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需要通過紙帶求解瞬時速度和下降的距離，所以需要打點(diǎn)計(jì)時器、刻度尺等．用單擺測定重力加速度，需要測量擺長周期，則需要秒表、刻度尺、游標(biāo)卡尺等．
所以需要使用天平的實(shí)驗(yàn)有BC，需要使用打點(diǎn)計(jì)時器的實(shí)驗(yàn)有ABD，需要使用刻度尺的實(shí)驗(yàn)有ABCDE．
（2）①從起始點(diǎn)0到打下C點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量為△E_P=mg（s+s₁），C點(diǎn)的速度，則動能的增加量△E_K=．
②根據(jù)△s=aT²得，a=．由于阻力的存在，則測出的加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?br />故答案為：（1）BC； ABD；ABCDE．
（2）①mg（s+s₁）； ；②；小于．
點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握 各個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，通過原理確定需要的實(shí)驗(yàn)器材，以及掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度和加速度．