Question

10．利用打點計時器和如圖1的其他器材可以開展多項實驗探究，其主要步驟如下：
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(fù)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（相鄰計數(shù)點的時間為T），進(jìn)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(yùn)動到各計數(shù)點的瞬時速度，試表示在B點時重錘運(yùn)動的瞬時速度V_B=$\frac{{{S_2}+{S_3}}}{{2{T^{\;}}}}$．
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=$\frac{{（{S_4}+{S_5}+{S_6}）-（{S_1}+{S_2}+{S_3}）}}{{9{T^2}}}$．
③如果求出的加速度值與當(dāng)?shù)刂亓�加速度公認(rèn)的值g′有較大差距，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．（ g′為已知量）

Answer 1

分析 本題的關(guān)鍵是會利用${v}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$ 來求瞬時速度，會根據(jù)“二分法”來求平均加速度，并根據(jù)牛頓第二定律，從而確定求解．

解答 解：①根據(jù)${v}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$ 可得在B點時重錘運(yùn)動的瞬時速度V_B=$\frac{{{S_2}+{S_3}}}{{2{T^{\;}}}}$；
②為減小偶然誤差可以通過“二分法”來求平均加速度的值，將OF按時間分成OC段和CF段，
則對應(yīng)時間t=3T，由△x=at²
可得g=$\frac{{（{S_4}+{S_5}+{S_6}）-（{S_1}+{S_2}+{S_3}）}}{{9{T^2}}}$；
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$\frac{{{S_2}+{S_3}}}{{2{T^{\;}}}}$；②$\frac{{（{S_4}+{S_5}+{S_6}）-（{S_1}+{S_2}+{S_3}）}}{{9{T^2}}}$；③重錘的質(zhì)量m．

點評 “二分法”是在求解平均加速度時非常好的方法，比“逐差法”簡潔明了，應(yīng)掌握，注意求加速度公式中時間段選取的任意性．