Question

【题目】用图甲所示的装置研究物体的落体运动，已知打点计时器打点的周期为，当地重力加速度为，主要操作如下：

A.接通电源，释放纸带，然后关闭电源；

B.取下纸带，取其中的一段标出计数点，相邻计数点间的数据如图乙。

（1）测物体下落过程的加速度，为减小误差，计算式应为 ________，测出的值比当地值________（填“大”或“小”）；若要使值接近当地值，下落物体应选用________（填“50g”或“1kg”）的钩码。

（2）若要验证物体下落过程机械能守恒，若选取、为研究点，则要验证的关系式为________。

Answer 1

【答案】 小 1kg

【解析】

（1）[1]．计数点之间有两个时间间隔，因此计数点之间的时间间隔为：t=2T；
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得：

s4-s1=3a1t2

s5-s2=3a2t2

s6-s3=3a3t2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，则有：

[2][3]．由于物体下落的过程中，不可避免的存在阻力，因此测得的加速度的数字比实际的重力加速度要小，为了减小阻力的影响，在选择物体时要选择质量大的，故物体要选择1kg砝码．

（2）[4]．匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：

根据功能关系可得：

即需要验证的表达式为：