Question

【題目】某學生利用“研究勻變速直線運動”的實驗裝置來測量一個質量為m=50g的重錘下落時的加速度值,該學生將重錘固定在紙帶下端,讓紙帶穿過電磁打點計時器,實驗裝置如圖甲所示。　

(1)以下是該同學正確的實驗操作和計算過程,請填寫其中的空白部分:

①實驗操作:先__________,然后____________ ,讓重錘自由落下,關閉電源。

②取下紙帶,取其中的一段標出計數點如圖乙所示,測出相鄰計數點間的距離分別為x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打點計時器的打點間隔T=0.02s,則重錘運動的加速度計算表達式為a=__________,代入數據,可得加速度a=__________m/s2(計算結果保留三位有效數字)。

(2)該同學從實驗結果發現,重錘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】 先接通打點計時器的電源 再釋放帶 9.60 將重錘換成較大質量的重錘、電火花打點計時器、采用頻閃照相法

【解析】解：（1）①實驗操作：先接通電源，然后釋放紙帶，讓重錘自由落下，再關閉電源．

②根據勻變速直線運動的推論△x=aT2，有：

x6﹣x3=3a1（2T）2①

x5﹣x2=3a2（2T）2②

x4﹣x1=3a3（2T）2③

a=④

聯立①②③④解得：a=；

代入數據解得：a=9.60m/s2．

（2）根據實驗原理可知，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：將重錘換成較大質量的重錘或者實驗過程中讓重錘下落時紙帶盡量減小摩擦．

故答案為：（1）接通電源，關閉電源，；9.60，（2）將重錘換成較大質量的重錘或者實驗過程中讓重錘下落時紙帶盡量減小摩擦．