Question

19．在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）下面列举了该实验的某几个操作步骤：
A按照所示的装置安装器材；
B将电磁式打点计时器接到电源的直流输出端上；
C释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；
D测量打出的纸带上某些点到第一个点之间的距离；
E根据测量的结果计算重锤下落的过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中，有两个步骤明显错误或不恰当，请将其选项对应的字母填在下面的空行内BC
（2）用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图乙所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s₀，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，交流电的周期为T，则根据这些条件计算重锤下落的加速度速度的表达式为a=$\frac{{S}_{2}-{S}_{1}}{4{T}^{2}}$．
（3）“验证机械能守恒定律”的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在着阻力的作用，我们还可以通过测量物理量（写出名称和符号）重锤质量m，利用这个物理量和（2）中已经测出的加速度a（可直接用a）表示出重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=m（g-a）．（当地重力加速度为g）

Answer 1

分析 根据匀变速直线运动的推论：△x=aT²求解a．
对小球下落过程正确进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程可以知道需要测量的物理量以及求出阻力大小

解答 解：（1）B、电磁式打点计时器接到电源的交流输出端上，故B错误．
C、实验时应先接通电源，再释放重物，故C错误．
所以实验中两个明显的错误步骤为：BC．
（2）AC和CE间的时间间隔为2T，根据${S}_{2}-{S}_{1}=a（2T）^{2}$得，a=$\frac{{S}_{2}-{S}_{1}}{4{T}^{2}}$．
（3）设阻力大小为F，由牛顿第二定律可知，mg-F=ma，
得 F=m（g-a），可见要测定阻力F的大小，还必须测量重锤的质量m．
故答案为：（1）B C  　 （2）$\frac{{S}_{2}-{S}_{1}}{4{T}^{2}}$，（3）重锤质量m，m（g-a）．

点评 本题考查了匀变速直线运动规律以及牛顿第二定律在具体实验中的应用，要提高应用基础知识解决实验问题的能力．