Question

（2007?黃島區(qū)模擬）某同學在用落體法驗證機械能守恒定律時，進行了以下步驟：
a．把電磁打點計時器固定在鐵架臺上，用導線將打點計時器接在低壓交流電源上；
b．將連有重物的紙帶穿過打點計時器的限位孔，提穩(wěn)紙帶；
c．釋放紙帶，然后接通電源開關，打出一條紙帶；
d．更換紙帶，重復b、c步驟，選出點跡清晰符合要求的紙帶；
e．用公式v=

2gh

求出速度，驗證機械能是否守恒．
（1）在以上的操作中，你認為存在錯誤的步驟是

c、e

（只填步驟前序號）．
（2）在實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)重錘減小的重力勢能總是大于增加的動能，其主要是因為重錘下落過程中存在阻力的原因．現(xiàn)用該裝置測定平均阻力的大小，為此選擇了一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，另選連續(xù)的三個實驗點A、B、C為計數(shù)點，如圖所示．測得A、B、C到O的距離分別為s₁、s₂、s₃．已知打帶計時器所用的交流電源頻率為f，當?shù)氐闹亓�加速度為g，還需測量的物理量是

重錘的質(zhì)量m

（用文字及符號表示）．用這些物理量及已知量，表示重錘下落過程中受到的平均阻力大小為

m[g-(s3+s1-2s2)f2]

．

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的加速度．
重錘受到重力和摩擦阻力的作用，根據(jù)牛頓第二定律得可以計算出重錘在下落過程中受到的平均阻力大�。�

解答：解：（1）步驟C中，應該先接通電源后釋放紙帶，e中應該根據(jù)紙帶算出速度，而不是根據(jù)自由落體運動的公式計算速度，故ce錯誤．
（2）根據(jù)勻加速直線運動的推論可知：
△x=aT²
所以a=

(s3-s2)(s2-s1)

T2

=(s3+s1-2s2)f2
根據(jù)牛頓第二定律得：
mg-f=ma
解得：f=m[g-(s3+s1-2s2)f2]
所以還要測量重錘的質(zhì)量m
故答案為：
（1）c e
（2）重錘的質(zhì)量 m； m[g-(s3+s1-2s2)f2]

點評：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果．