Question

15．打點計時器是中學的常用儀器，利用它可以開展多項實驗探究，如圖1所示，實驗進行的主要步驟如下：
a、按裝置安裝好器材并連好電路．
b、接通電源，釋放紙帶，讓重錘由靜止開始自由下落．
c、關(guān)閉電源，取出紙帶，更換紙帶重復步驟b，打出幾條紙帶．
d、選擇一條符合實驗要求的紙帶，數(shù)據(jù)如圖2所示（相鄰計數(shù)點的時間為T），進行數(shù)據(jù)處理：

（1）若是探究重力做功和物體動能變化的關(guān)系．需求出重錘運動到各計數(shù)點的瞬時速度，試表示在D點時重錘運動的瞬時速度V_D=$\frac{{4o6e49r_{4}-d}_{2}}{2T}$．
（2）若是測量重力加速度g．為減少實驗的偶然誤差，采用逐差法處理數(shù)據(jù)，則加速度大小可以表示為g=$\frac{5kiggew_{6}-{2d}_{3}}{{9T}^{2}}$．
（3）若求出的加速度值比當?shù)毓�認的重力加速度值g′小且差距較大，說明實驗過程存在較大的阻力，若要測出阻力的大小，則還需測量的物理量是重錘的質(zhì)量m．

Answer 1

分析 （1）在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，據(jù)此可以求出D點的速度大小
（2）采用逐差法可有效利用數(shù)據(jù)，再采用求平均值的辦法可更好地減小誤差
（3）重物下落過程中受重力和阻力，根據(jù)牛頓第二定律求出平均阻力大�。�

解答 解：（1）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大�。�
v_D=$\frac{{o12rq5u_{4}-d}_{2}}{2T}$
（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：g=$\frac{dpgyh41_{6}-{2d}_{3}}{{9T}^{2}}$
（3）由牛頓第二定律可得mg′-f=ma=mg，可見f=mg′-mg，所以若要測出阻力的大小，則還需測量的物理量是重錘的質(zhì)量m．
故答案為：（1）$\frac{{iatakub_{4}-d}_{2}}{2T}$
   （2）$\frac{9jbudf5_{6}-{2d}_{3}}{{9T}^{2}}$
（3）重錘的質(zhì)量m

點評 本題考查了驗證機械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法，以及有關(guān)誤差分析，尤其是誤差分析是難點，要學會根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進行分析