Question

【題目】某同學用下圖所示裝置測定重力加速度的大小，已知打點的頻率為50Hz，請回答：

(1)除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、重物、鐵架臺、夾子、導線及開關外，在下面的器材中，還必須使用的有______（填選項代號）。

A．電壓合適的50Hz交流電源

B．電壓可調的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

(2)打出的紙帶如下圖所示，可以判斷實驗時重物連接在紙帶的_____端．(選填“左”或“右”)

(3)根據打點計時器打出的紙帶，可以從紙帶上直接得到的物理量是_____

A. 加速度 B.速度 C. 位移 D.平均速度

(4)已知紙帶上記錄的點為打點計時器連續打的點，打點計時器在打C點時物體的瞬時速度大小為_____m/s，所測得的重力加速度大小為______m/s2．（結果均保留三位有效數字）

(5)若當交流電的實際頻率小于50Hz時，仍按50Hz計算，則測量的加速度值比真實的加速度值_____(選填“偏大”“偏小”或“不變”)．

Answer 1

【答案】AC左C1.179.75偏大

【解析】

試題從實驗目的、實驗原理角度出發得到待測量，確定實驗器材；根據勻變速直線運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解B點速度；根據推論式求解重力加速度．

（1）打點計時器需要交流電源，故A正確B錯誤；打出的紙帶需要刻度尺測量計數點間的距離，所以需要刻度尺，C正確；打點計時器本身就是一種計時儀器，所以不需要秒表，D錯誤．

（2）因為紙帶做加速運動，所以打出的點間的距離會越來越大，所以重物連接在紙帶的左端；

（3）由于打點計時器打出的紙帶中相鄰的點間的時間間隔為0.02s，所以數出兩點間的點的個數就可以知道兩點間的總時間，用刻度尺可以直接測出兩點間的距離，C正確；而平均速度等于位移除以時間，需要用公式計算；瞬時速度的解法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解得，也需要用公式計算；加速度根據勻變速直線運動的推論公式可以求，也需要用公式計算，ABD錯誤．

（4）相鄰計數點間的時間間隔為勻變速直線運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故B點速度等于AC段平均速度，故，根據公式得，即代入數據可得．

（5）當交流電的實際頻率小于50Hz時，仍按50Hz計算，則參與計算的時間偏小，測得的加速度偏大．