Question

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，實驗小組選擇如圖所示紙帶，紙帶上選取的連續三個點A、B、C，測出A點距起點O的距離為s₀，A、B兩點間的距離為s₁，B、C兩點間的距離為s₂，交流電的周期為T，實驗時：

（1）為了減少空氣阻力對實驗的影響．自由落下的重錘密度要       （填“大”或“小”）一些．
（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中測重錘的質量               （填“要”或“不要”）．
（3）打點計時器打出B點時，重錘的速度V_B=                （用題中所給的字母表示）
（4）實驗小組在“驗證機械能守恒定律”的實驗中發現，以O為起點B為研究終點，計算結果是：重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能．其原因主要是該實驗中存在阻力作用，因此該組同學想到可以通過該實驗測算平均阻力的大小．已知當地重力加速度值為g，重錘的質量為m，則該實驗中存在的平均阻力大小f=            （結果用m，g，，V_B，S₀，S₁表示）．

Answer 1

（1）大  （2）不要 （3） （4） 

試題分析：（1）空氣阻力與體積有關，體積相同，密度大的重力大，阻力對加速度影響就越小，因此重錘密度要大一些。
（2）因為要驗證，只需驗證即可，不需要測重錘的質量。
（3）打B點的時刻是打A、C的中點時刻，等于這一段的平均速度，。
（4）根據動能定理得。
點評：中等難度。本實驗速度不能用或計算，因為只要認為加速度為g，機械能當然守恒，即相當于用機械能守恒定律驗證機械能守恒定律，況且用計算出的速度比實際值大，會得出機械能增加的錯誤結論，而因為摩擦阻力的影響，機械能應該減小，所以速度應從紙帶上直接測量計算。