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(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為x₀，點(diǎn)A、C間的距離為x₁，點(diǎn)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(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$．

（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用，我們可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大�。�若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，還需要測(cè)量的物理量是重錘的質(zhì)量m（寫出名稱和符號(hào)），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(shí)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(dá)式，從而確定還需要測(cè)量的物理量．

解答 解：（1）由題意可知，x₁，x₂是相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移，而計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)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(cè)定阻力F的大小，還必須測(cè)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(diǎn)評(píng) 本題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及牛頓第二定律在具體實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，要提高應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)問題的能力．