某学生利用“验证机械能守恒定律”的实验装置来测量一个质量 m=50g的钩码下落时的加速度值,该学生将钩码固定在

某学生利用“验证机械能守恒定律”的实验装置来测量一个质量 m=50g的钩码下落时的加速度值,该学生将钩码固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图 a 所示.①以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请完成下面部分实验步骤的有关内容
A、按实验装置图安装器件
B、将打点计时器接到______(填直流或交流)电源上
C、先______,再______,然后______.
D、取下纸带,取其中的一段标出计数点如图 b 所示,测出相邻计数点间的距离分别为 S1=2.60cm,S2=4.14cm,S3=5.69cm,S4=7.22cm,S5=8.75cm,S6=10.29cm
已知打点计时器的打点频率是f=50Hz,则计算钩码下落加速度的表达式为a=
(s6+s5+s4)−(s3+s2+s1)
36
f
2
(s6+s5+s4)−(s3+s2+s1)
36
f
2
,代入数值,可得加速度a=______ m/s 2 (计算结果保留三位有效数字).
②该同学从实验结果发现,钩码下落时的加速度比实际的重力加速度小.为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法:______.
冰蓝狼 1年前 已收到1个回答 举报

田鸡中的战斗鸡 幼苗

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解题思路:实验中安装、调整好器材,穿好纸带,在打点之前,应先接通电源,后松开纸带;
根据逐差法可以求出物体运动的加速度大小;
根据实验原理可知,造成该实验误差的主要原因是物体下落过程中存在摩擦阻力,因此从减小摩擦阻力的角度进行实验的改正.

①实验中安装、调整好器材,穿好纸带,在打点之前,应先接通电源,后松开纸带,实验结束关闭电源整理器材.
根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,有:
s6-s3=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s4-s1=3a3T2
a=
a1+a2+a3
3
解得:a=
(s6+s5+s4)−(s3+s2+s1)
(3T)2=
(s6+s5+s4)−(s3+s2+s1)
36 f2.
带入数据解得a=9.60m/s2
②根据实验原理可知,造成该实验误差的主要原因是物体下落过程中存在摩擦阻力,一是小球下落的空气阻力,二是纸带和限位孔之间的摩擦,故具体采取的具体措施为:将钩码换成较大质量的重锤.
故答案为:①交流,接通打点计时器电源,释放纸带,关闭打点计时器电源;
a=
(s6+s5+s4)−(s3+s2+s1)
36 f2
a=9.60m/s2
②将钩码换成大质量的重锤.

点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律.

考点点评: 明确实验原理,对于基础实验要亲自动手进行实际操作,同时加强利用基本物理规律解决实验问题的能力.

1年前

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