Question

【題目】“用自由落體法驗證機械能守恒定律”，器材安裝如圖所示．

(1)請指出圖中的錯誤及不妥之處(至少寫出兩處)：

①_________________________________________.

②_________________________________________.

(2)改進實驗中錯誤及不妥之處后，打出如圖所示的一條紙帶．已知打點計時器頻率為50 Hz，根據紙帶所給數據，打C點時重物的速度為________m/s(計算結果保留2位有效數字)．

(3)某同學選用兩個形狀相同質量不同的重物a和b進行實驗測得幾組數據，畫出-h的圖象如圖丙所示，求出圖線的斜率k，由圖象可知a的質量m1__________(填“大于”或“小于”)b的質量m2.

(4)通過分析發現造成k2值偏小的原因是實驗過程中存在各種阻力，已知實驗所用重物的質量m2＝0.052 kg，當地重力加速度g取9.78 m/s2，求出重物所受的平均阻力Ff＝________N．(計算結果保留2位有效數字)

Answer 1

【答案】手應提著紙帶的上端 重物應靠近打點計時器 2.2m/s 大于 0.031N

【解析】

（1）圖甲中的錯誤及不妥之處：使用直流電源；重物離打點計時器太遠；沒有從上方提著紙帶，而是用手托著紙帶。

（2）C的瞬時速度等于BD段的平均速度則：

（3）根據動能定理：，則有，有圖像得斜率，b得斜率小，知b得質量小，所以a得質量大于b得質量。

（4）根據動能定理知，則有，可知，代入數據解得