Question

【題目】如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定重力加速度。

（1）所需器材有：電磁打點計時器、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需_________（填字母代號）中的器材。

A．直流電源 B．天平及砝碼

C．4至6V交流電源 D．毫米刻度尺

（2）下列實驗操作步驟正確的是（ ）

A．實驗所用的重物可用實心泡沫球

B．應調整打點計時器，使其兩限位孔連線在豎直方向

C．實驗時應先使重物靠近打點計時器

D．實驗時先釋放小球后再接通電源

（3）實驗中得到的一條紙帶如下圖所示，從比較清晰的點起，每2個點取一個計數點（打點計時器所接電源頻率為50Hz），分別標明0、1、2、3、4。測得x1=29．3mm，x2=45．6mm，x3=60．3mm，x4=76．2mm，則物體在打下點2時的速度大小為________m/s，物體的加速度大小為________m/s2。該實驗中測得的重力加速度偏小，其主要原因是__________。（結果保留3位有效數字）

Answer 1

【答案】（1）CD. （2）B.（3）1.3275 m/s 9.625m/s2；實驗中存在摩擦力及空氣的阻力.

【解析】

解：（1）打點計時器需接交流電源．重力加速度與物體的質量無關，所以不要天平和砝碼．計算速度需要測相鄰計數的距離，需要刻度尺，故AB錯誤，CD正確．

故選：CD．

（2）A、重物最好選用密度較大的材料，來減小阻力的影響，故A錯誤；

B、打點計時器的兩個限位孔應在同一豎直線上，以減小摩擦力的影響，故B正確；

C、如果先放開紙帶開始運動，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差；同時先打點再釋放紙帶，可以使打點穩定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點，故C錯誤．

故選：B．

（3）相鄰時間間隔為：t=2T=0.04s，

根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度有：

物體在打下點2時的速度大小為v2==1.33m/s

根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：a==9.63m/s2；

由于重物下落的過程中不可避免的存在摩擦阻力，因此所測重力加速度比實際的要小．

故答案為：（1）CD

（2）B

（3）1.33，9.63，實驗中存在摩擦阻力