Question

利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：
a、按装置安装好器材并连好电路
b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落
c、关闭电源，取出纸带．更换纸带，重复步骤b，打出几条纸带
d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图（相邻计数点的时间为T），进行数据处理

①若是探究重力做功和物体动能的变化的关系．需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度V_B=

S2+S3

2T

．
②若是测量重力加速度g．为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=

(S4+S5+S6)-(S3+S2+S1)

9T2

．
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是

重锤的质量（m）

．试用这些物理量和纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=

m[g-

(s4+s5+s6)-(s1-s2-s3)

9T2

]

．

Answer 1

分析：①在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求出C点的速度大小
②采用逐差法可有效利用数据，再采用求平均值的办法可更好地减小误差
③重物下落过程中受重力和阻力，根据牛顿第二定律求出平均阻力大小．

解答：解：①在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故B点的速度为：
V_B═

S2+S3

2T

②利用匀变速直线运动的推论相邻相等时间内的位移差△x=at²
所以，x_m-x_n=（m-n）aT²，本着有效利用数据，采用求平均值的办法减小误差的办法，
本实验中，g=

(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)

9T2

③还需要测量的物理量是重锤的质量m．
重物下落过程中受重力mg和阻力F，根据牛顿第二定律得：
F_合=mg-F=mg^′
∴F=mg-mg^′=m[g-

(s4+s5+s6)-(s1-s2-s3)

9T2

]

点评：本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析，尤其是误差分析是难点，要学会根据可能产生误差的原因进行分析