Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度．

①請指出該同學在實驗操作中存在的兩處錯誤：a_____；b_____．

②該同學經正確操作得到如圖乙所示的紙帶，已知ABCDEF為打下的連續六個點，測得對應的距離為h1、h2、h3、h4、h5．若已知打點計時器的打點周期為T，則打E點時速度的表達式為vE＝_____；

③若分別計算出各計數點對應的速度數值，并在坐標系中畫出v2與h的關系圖線如圖丙所示．則斜率表示_____，可以計算得出重力加速度的大小為_____m/s2（保留2位有效數字）．

④根據以上③問結果，為了求出物體在運動過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_____（用字母表示，并說明字母所表示的物理意義，已知當地的重力加速度大小為9.8m/s2）．

⑤如果當時電網中交變電流的電壓變成210V，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比_____．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

Answer 1

【答案】打點計時器應該接交流電源 開始時重物應該靠近打點計時器 重力加速度大小的2倍 9.4 物體的質量m 不變

【解析】

根據打點計時器的具體應用，熟悉打點計時器使用的注意事項即可正確解答；勻變速直線運動某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度．可以通過求DF段的平均速度表示E點的瞬時速度；結合牛頓第二定律的表達式，即可確定還需要測量的物理量；打點計時器的周期與交流電的周期相同，交流電電壓的變化不影響其周期。

（1）打點計時器使用交流電源，而該題中接了直流電；重物離打點計時器太遠，這樣紙帶上上所打點很少，不利于減小誤差．

（2）勻變速直線運動某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則有：

（3）根據，可得：，結合圖象明確知圖線的斜率表示2g，所以，則g＝9.4m/s2．

（4）物體在下降的過程中受到重力與阻力的作用，得：mg﹣f＝ma，為了求出物體在運動過程中所受的阻力，還需知道物體的質量，所以要測量的物理量是質量；

（5）打點計時器的周期與交流電的周期相同，交流電電壓的變化不影響其周期，所以當時電網中交變電流的電壓變成210V，打點計時器的周期不變，對測量的數據沒有影響．加速度的測量值不變。