Question

14．用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量重力加速度．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量．計(jì)算可得重錘下落的加速度．

①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放懸掛紙帶的夾子，后接通電源打出一條紙帶；
E．選取紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測量；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程加速度大�。�
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是BCD（將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在橫線處）
②如圖2所示．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上離起始點(diǎn)O較遠(yuǎn)的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A距點(diǎn)O的距離為s₀，點(diǎn)AC間的距離為s₁，點(diǎn)CE間的距離為s₂，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用電源的頻率為f，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a=$\frac{1}{4}$（s₂-s₁）f²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定實(shí)驗(yàn)測量的物理量，注意打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電壓，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，在釋放重錘．該實(shí)驗(yàn)不需要測量重錘的質(zhì)量．
（2）根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出重錘下落的加速度．

解答 解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上．測量物體的重力加速度，不需要測量重錘的質(zhì)量；在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放重錘．故選：BCD．
（2）根據(jù)s₂-s₁=a•（2T）²，解得：a=$\frac{{s}_{2}-{s}_{1}}{4{T}^{2}}$=$\frac{1}{4}$（s₂-s₁）f²．
故答案為：（1）BCD；（2）$\frac{1}{4}$（s₂-s₁）f²．

點(diǎn)評 紙帶問題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題．我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，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)的瞬時(shí)速度和加速度．