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
甲
甲
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(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，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△EP=
mg（s0+s1）
mg（s0+s1）
，重錘動能的增加量為△EK=
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32
．
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铀俣萭=
s2-s1
4
f2
s2-s1
4
f2
，經(jīng)過計算可知，測量值比當?shù)刂亓铀俣鹊恼鎸嵵狄�，其主要原因是�?!--BA-->
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）
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）
．
分析：根據(jù)自由落體運動可知，在最初的0.02s內(nèi)，物體下落的位移為h=
1
2
gt2=0.0196m來選擇紙帶．根據(jù)重力做功求出重力勢能的減小量，以及根據(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點的速度，從而求出重錘動能的增加量．根據(jù)△x=aT2求出當?shù)氐闹亓铀俣龋?/div>
解答：解：根據(jù)h=
1
2
gt2=0.00196m知，自由落體運動第一二兩個點的距離大約為0.002m，所以應選甲紙帶較好．
重錘重力勢能的減少量為△EP=mg（s0+s1）．
打C點重錘的速度vC=
s1+s2
4T
=
f(s1+s2)
4
．
則重錘動能的增加量△Ek=
1
2
mvc2=
m(s1+s2)2f2
32
．
由s2-s1=a(
2
f
)2得，a=
s2-s1
4
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铀俣鹊恼鎸嵵狄。?BR>故答案為：甲，mg（s0+s1），
m(s1+s2)2f2
32
，
s2-s1
4
f2，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）

點評：本題容易出錯的地方是T=
1
f
，要注意區(qū)分電源的周期與計數(shù)點時間間隔，式中△x=aT2中T是計數(shù)點時間間隔．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

對自中落體話動的研究：

①l6世紀末，伽利略對落體運動規(guī)律講行了探究，他探究的主要過程是________。

A．猜想一問題一數(shù)學推理一實驗驗證一合理外推一得出結(jié)論

B．問題一猜想一數(shù)學推理一實驗驗證一合理外推一得出結(jié)論

C．問題一猜想一--E驗驗證一數(shù)學推理一合理外推一得出結(jié)論

D．猜想一問題一實驗驗證一數(shù)學推理一合理外推一得出結(jié)論

    ②由于條件所限，伽利略無法對自由落體運動進行準確實驗研究�，F(xiàn)在某同學在研究性學習中利用打點計時器針對自由落體運動進行深入研究，設(shè)計了如下實驗方案：

    如圖甲所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，先打開電源，后釋放重物，重物帶動紙帶從靜止開始下落，打出兒條紙帶并在其中選出一條比較理想的紙帶如圖乙所示，在紙帶上取出若干計數(shù)點，其中每相鄰計數(shù)點之間有四個點未畫出，該同學已測得圖中標出的數(shù)據(jù)s1、s2、s3、s4、s5，并已知打點計時器打點頻率為f。需要計算重力加速度和打各點時的速度，計算重力加速度的公式是g=________(用f、s2、s5表示)，計算打計數(shù)點5時重物速度的公式是v5=________(用f、s3、s4、s5表示)。

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