Question

（1）按現行高中物理課本中的要求做下列五個力學實驗時，需要使用天平的實驗有______；需要使用打點計時器的實驗有______；需要使用刻度尺的實驗有______．（只填對應的實驗代號）
A、測定勻變速直線運動的加速度                  B、驗證牛頓第二定律
C、碰撞中的動量守恒                            D、驗證機械能守恒
E、用單擺測定重力加速度
（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在電壓為U、頻率為f的交流電源上，在實驗中打下一條理想的紙帶，如下圖所示，選取紙帶上打出的連續5個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點0的距離為S，點AC間的距離為S₁，點CE間的距離為S₂，已知重錘的質量為m，當地的重力加速度為g，則

①從起始點0到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為△E_P=______，重錘動能的增加量為△E_K=______．
②根據題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a=______，它與當地的重力加速度g進行比較，則a______g（填“大于”、“等于”、“小于”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）通過實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定所需的實驗器材．
（2）根據下降的高度求出重力勢能的減小量，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，求出C點的速度，從而求出動能的增加量．
根據連續相等時間內的位移之差是一恒量求出重錘下降的加速度．由于阻力影響，測量的加速度小于當地的重力加速度．
解答：解：（1）測定勻變速直線運動的實驗中，需要測量紙帶點跡的長度，所以需要的器材有刻度尺、打點計時器．驗證牛頓第二定律實驗中需測量質量、通過紙帶求解加速度，所以所需的器材有天平、打點計時器、刻度尺等．碰撞中的動量守恒需要測量物體的質量，則需要天平，測量水平距離，需要刻度尺．驗證機械能守恒，需要通過紙帶求解瞬時速度和下降的距離，所以需要打點計時器、刻度尺等．用單擺測定重力加速度，需要測量擺長周期，則需要秒表、刻度尺、游標卡尺等．
所以需要使用天平的實驗有BC，需要使用打點計時器的實驗有ABD，需要使用刻度尺的實驗有ABCDE．
（2）①從起始點0到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為△E_P=mg（s+s₁），C點的速度，則動能的增加量△E_K=．
②根據△s=aT²得，a=．由于阻力的存在，則測出的加速度小于當地的重力加速度．
故答案為：（1）BC； ABD；ABCDE．
（2）①mg（s+s₁）； ；②；小于．
點評：解決本題的關鍵掌握 各個實驗的實驗原理，通過原理確定需要的實驗器材，以及掌握紙帶的處理方法，會根據紙帶求解瞬時速度和加速度．