Question

（1）用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm．已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为______m/s（保留三位有效数字），该落体运动的加速度为______m/s²．（保留三位有效数字），如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是______．
（2）用气垫导轨装置验证机械能守恒定律，先非常好的把导轨调成水平，然后用垫块把导轨一端垫高，测得两光电门G1和G2之间的竖直高度差H=0.1m，质量为m=500g的滑块上面装有L=1.5cm的挡光片，它由轨道上端任一处滑下，测得滑块通过光电门G1和G2的时间分别为2.5×10^-2S和1×10^-2S，当地重力加速度g=9.8m/s²，则可以算出滑块通过光电门G1和G2这段过程中动能的增加量△E_K=______J（保留三位有效数字），重力势能的减小量△E_P=______J，（保留三位有效数字）由此可以得出的结论是：______

Answer 1

【答案】分析：（1）根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小．
（2）光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度L很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量．
解答：解：（1）由图象结合交流电频率是50Hz，可知AB、BC它们之间的时间间隔都是T=0.04s，
根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度  
可得：v_B===2.10m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²
得：a=
所以：a=9.50m/s²
如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是下落过程中有存在阻力等．
（2）由于光电门的宽度L很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度v₁==0.6m/s
滑块通过光电门2速度v₂==1.5m/s
根据动能的定义式得出：
动能的增加量△E_K=mv₁²-m₂²=0.473J
重力势能的减小量△E_P=mgh=0.5×9.8×0.1=0.490J
由此可以得出的结论是：在误差允许的范围内，滑块在运动过程中机械能守恒．
故答案为：（1）2.10，9.50，下落过程中存在阻力等．
（2）0.473     0.490     在误差允许的范围内，滑块在运动过程中机械能守恒．
点评：（1）利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
要注意单位的换算和有效数字的保留．
（2）这个实验对于我们可能是一个新的实验，但该实验的原理都是我们学过的物理规律．
做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决．