Question

【题目】某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．

该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算．
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为小为 ， 重物下落的加速度的大小为 ．
（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.5．cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2 ， 试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出f为Hz．

Answer 1

【答案】
（1）；；
（2）40
【解析】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：vB= = ；vC= = ；由速度公式vC=vB+aT可得：a= ；（2）由牛顿第二定律可得：mg﹣0.01mg=ma，所以a=0.99g，结合（1）解出的加速度表达式，代入数据可得：f=40HZ． 所以答案是：（1） ； ； ；（2）40．
【考点精析】解答此题的关键在于理解机械能守恒及其条件的相关知识，掌握在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变．