Question

18．（1）根據(jù)打出的紙帶，如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為x₀，點A、C間的距離為x₁，點C、E間的距離為x₂，交流電的周期為T，則根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a的表達式為：a=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$．

（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，我們可以通過該實驗裝置測定該阻力的大�。�若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，還需要測量的物理量是重錘的質(zhì)量m（寫出名稱和符號），重錘在下落過程中受到的平均阻力的大小F=m（g-$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．
（2）根據(jù)牛頓牛頓第二定律得出平均阻力的表達式，從而確定還需要測量的物理量．

解答 解：（1）由題意可知，x₁，x₂是相鄰的相等時間內(nèi)的位移，而計數(shù)點時間T′=2T．
由△x=aT′²可得：a=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{（2T）^{2}}$=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$．
（2）設(shè)阻力大小為F，由牛頓第二定律可知，mg-F=ma，F(xiàn)=m（g-a）=m（g-$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$）．
可見要測定阻力F的大小，還必須測量重錘的質(zhì)量m．
故答案為：（1）$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$，（2）重錘的質(zhì)量m，m（g-$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$）．

點評 本題考查了勻變速直線運動規(guī)律以及牛頓第二定律在具體實驗中的應(yīng)用，要提高應(yīng)用基礎(chǔ)知識解決實驗問題的能力．