解题思路:(1)根据自由落体运动规律求出开始下落两个点之间的距离,从而判断哪位同学出错,测得距离偏大,说明物体下落的初速度不为零,由此正确解答本题;(2)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公式,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
(1)打点计时器的打点频率为50 Hz,打点周期为0.02 s,重物开始下落后,在第一个打点周期内重物下落的高度h=
1
2gt2≈2mm,所以所选的纸带最初两点间的距离接近2 mm.
量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.48cm,0.19cm和0.18cm.
可以看出其中甲在操作上误差较大.具体原因就是先释放纸带后接电源,打点一个点时已经有了速度.
答案:甲;先释放纸带再接通电源.
(2)①采用逐差法求解加速度.
根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,有:
x6−x3=3a1T2 ①
x5−x2=3a2T2 ②
x4−x1=3a3T2 ③
a=
a1+a2+a3
3 ④
联立①②③④解得:a=
(x4+x5+x6)−(x3+x2+x1)
9T2.
故答案为:a=
(x4+x5+x6)−(x3+x2+x1)
9T2=
(xCF−xOC)
9T2≈0.99m/s2.
故答案为:0.99.
②根据所给数据,利用描点法得出图象如下图所示:
③图象为过原点的直线,因此根据数学知识可得:在拉力一定的条件下,加速度与物体质量倒数成正比(或与质量成反比).
故答案为:在拉力一定的条件下,加速度与物体质量倒数成正比(或与质量成反比).
点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律;验证牛顿第二运动定律.
考点点评: 明确实验原理,熟练应用基本物理规律解答实验问题;该实验采用的是控制变量法研究,即保持一个量不变,研究其他两个量之间的关系.物理中关于图象的问题要结合数学知识去解决.