Question

某學(xué)生利用“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置來測量一個質(zhì)量m=50g的鉤碼下落時的加速度值，該學(xué)生將鉤碼固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點計時器，實驗裝置如圖（a）所示．

（1）以下是該同學(xué)正確的實驗操作和計算過程，請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠郑?br />①實驗操作：______；
②取下紙帶，取其中的一段標出計數(shù)點如圖10（b）所示，測出相鄰計數(shù)點間的距離分別為S₁=2.60cm，S₂=4.14cm，S₃=5.69cm，S₄=7.22cm，S₅=8.75cm，S₆=10.29cm，已知打點計時器的打點間隔T=0.02s，則木塊運動的加速度計算表達式為a=______，代入數(shù)據(jù)，可得加速度a=______m/s²（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（2）該同學(xué)從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鉤碼下落時的加速度比實際的重力加速度小，為了有效地縮小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差，請你提出一個有效的改進方法：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）①實驗中安裝、調(diào)整好器材，穿好紙帶，在打點之前，應(yīng)先接通電源，后松開紙帶；②根據(jù)逐差法可以求出物體運動的加速度大��；
（2）根據(jù)實驗原理可知，造成該實驗誤差的主要原因是物體下落過程中存在摩擦阻力，因此從減小摩擦阻力的角度進行實驗的改正．
解答：解：（1）①實驗中安裝、調(diào)整好器材，穿好紙帶，在打點之前，應(yīng)先接通電源，后松開紙帶，實驗結(jié)束關(guān)閉電源整理器材．
故答案為：接通電源； 實驗結(jié)束關(guān)閉電源．
②根據(jù)勻變速直線運動的推論△x=aT²，有：
x₆-x₃=3a₁T²     ①
x₅-x₂=3a₂T²      ②
x₄-x₁=3a₃T²       ③
a= ④
聯(lián)立①②③④解得：a=．
帶入數(shù)據(jù)解得a=9.60m/s²．
（2）根據(jù)實驗原理可知，造成該實驗誤差的主要原因是物體下落過程中存在摩擦阻力，一是小球下落的空氣阻力，二是紙帶和限位孔之間的摩擦，故具體采取的具體措施為：將鉤碼換成較大質(zhì)量的重錘或者實驗過程中讓鉤碼下落時紙帶盡量減小摩擦．
故答案為：（1）①接通電源，釋放紙帶，讓鉤碼自由落下．實驗結(jié)束關(guān)閉電源；
②；9.60
（2）將鉤碼換成較大質(zhì)量的重錘或者實驗過程中讓鉤碼下落時紙帶盡量減小摩擦
點評：明確實驗原理，對于基礎(chǔ)實驗要親自動手進行實際操作，同時加強利用基本物理規(guī)律解決實驗問題的能力．