题目

在利用重物做自由落体运动“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)下列操作步骤中不必要和错误的是哪些?说明原因.A.电火花计时器接到220 V交流电源上B.用天平测出重物的质量C.在释放纸带的同时接通电源开关使纸带上打出点D.根据测量结果，计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能(2)利用这个实验也可以测出重锤下落的加速度a，如图5-9-5所示.根据纸带，选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测出点A距起始点O的距离为s0，点A和C间的距离为s1，点C和E间的距离为s2，使用的交流电频率为f,则根据已知的数据和条件，可求得加速度a=_________.图5-9-5(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现，重锤重力势能的减少量总是大于其动能的增加量，主要原因是重锤在下落过程中存在着阻力作用.若已知当地重力加速度值为g，为求受到的阻力大小，还需要测量的物理量是__________.试用题中的已知数据和还需要测量的物理量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小. 答案：解析：（1）B没有必要，因为不需要计算机械能的具体数值，只要v2=gh成立，就可验证机械能守恒.C错误，应先接通电源，然后放纸带，要待打点计时器工作稳定后放开纸带. （2）根据s2-s1=a(2T)2，得到a=，又a=，T=，联立解得a=.（3）若已知当地重力加速度值为g，为求受到的阻力大小，还需要测量的物理量是重锤的质量m.设重锤受到的平均阻力为Ff，由牛顿第二定律得：mg-Ff=ma所以Ff=m(g-a)=m［g-］.答案：（1）B没有必要，C错误；原因见解析（2）a=（3）重锤的质量m  Ff=m［g-］

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