Question

（2008?日照模拟）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为E，频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S₀，点AC间的距离为S₁，点CE间的距离为S₂，已各重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则

①从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E_P=

mg（s₀+s₁）

，重锤动能的增加量为△E_K=

m(s1+s2)2f2

32

．
②根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=

(s2-s1)f2

4

，它和当地的重力加速度g进行比较，则a

小于

g（填大于，等于，小于）．

Answer 1

分析：（1）根据重力势能变化量△E_P=mgh，确定高度h求解．由匀变速直线运动的推论v_n=

xn+xn+1

2T

求出C点速度，再求动能的增加量为△E_k．
（2）由△x=aT²求解加速度．实验中存在各种阻力，使实验产生误差．

解答：解：（1）重锤重力势能的减少量为△E_P=mg（s₀+s₁）．
        打C点重锤的速度v_C=

s1+s2

2T

，T=2?

1

f

重锤动能的增加量为△E_k=

m(s1+s2)2f2

32

（2）由s₂-s₁=a(

2

f

)2，得
          a=

(s2-s1)f2

4

由于纸带与限位孔之间摩擦力作用、重物受到空气阻力等影响，g测量值比当地重力加速度的真实值要小．
故答案为：①mg（s₀+s₁），

m(s1+s2)2f2

32

；②

(s2-s1)f2

4

；小于

点评：本题容易出错的地方是T=

1

f

，要注意区分电源的周期与计数点时间间隔，式中△x=aT²中T是计数点时间间隔．