Question

14．用如图1所示的实验装置测量重力加速度．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量．计算可得重锤下落的加速度．

①下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放悬挂纸带的夹子，后接通电源打出一条纸带；
E．选取纸带上的点进行测量；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程加速度大小．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD（将其选项对应的字母填在横线处）
②如图2所示．根据打出的纸带，选取纸带上离起始点O较远的连续五个点A、B、C、D、E，测出A距点O的距离为s₀，点AC间的距离为s₁，点CE间的距离为s₂，打点计时器使用电源的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a=$\frac{1}{4}$（s₂-s₁）f²．

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理确定实验测量的物理量，注意打点计时器使用交流电压，实验时应先接通电源，在释放重锤．该实验不需要测量重锤的质量．
（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重锤下落的加速度．

解答 解：（1）打点计时器使用的是交流电源，使用打点计时器应接到电源的“交流输出”上．测量物体的重力加速度，不需要测量重锤的质量；在实验时应先接通电源，再释放重锤．故选：BCD．
（2）根据s₂-s₁=a•（2T）²，解得：a=$\frac{{s}_{2}-{s}_{1}}{4{T}^{2}}$=$\frac{1}{4}$（s₂-s₁）f²．
故答案为：（1）BCD；（2）$\frac{1}{4}$（s₂-s₁）f²．

点评 纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．