Question

在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：若打点计时器所接交流电的频率为50赫兹，甲、乙两条实验纸带，如图所示，应选            纸带好。

若已知打点计时器接在电压为U，频率为f的交流电源上，从 实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S₀，点AC间的距离为S₁，点CE间的距离为S₂，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：

①起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E_P＝        ，重锤动能的增加量为△E_K＝         。
②根据题中提供的条件，还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g=         ，经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原因是：               。

Answer 1

甲  ①    ② ，纸带与限位孔之间的摩擦力(或纸带与其它部分的阻力或摩擦阻力)

解答：解：（1）打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度，h=gt²=gT²=×9.8×0.02² m≈2 mm
所以所选的纸带最初两点间的距离接近2 mm，故选甲图．
（2）①重锤重力势能的减少量为△E_P=mg（s₀+s₁）． 打C点重锤的速度v_C=，T=2?，
重锤动能的增加量为△E_k==
②由s₂-s₁=a（）²，得 a=f²，由于纸带与限位孔之间摩擦力作用、重物受到空气阻力等影响，g测量值比当地重力加速度的真实值要小．
故本题答案是：（1）甲（2）①mg（s₀+s₁）； ，②f²；  纸带与限位孔之间摩擦力作用．