Question

如圖所示，為驗證機械能守恒定律的實驗中打出的紙帶，在紙帶上選取連續的五個打印點A、B、C、D、E，測出A距起始點O的距離為，點A、C間的距離為，點C、E間的距離為為，使用交流電的頻率為。

在實驗中發現，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測量阻力的大小。
若已知當地重力加速度公認的較準確的值為g，還需要測量的物理量是                。
試用這些物理量和紙帶上的數據符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為
F ＝                             .

Answer 1

重錘的質量m（2分），mg - m（x₂-x₁）f²/4（3分）

試題分析：還需要測量的物理量是重錘的質量m．
重物下落過程中受重力mg和阻力F，根據牛頓第二定律得：

利用勻變速直線運動的推論，聯立可得

點評：紙帶問題的處理是力學實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，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瞬時速度和加速度．