Question

【題目】某同學用如圖甲所示測量自由落體加速度g，得到如圖乙所示的一段紙帶，他每兩個點取一個計數點（已知交流電頻率為50Hz），測得AB=7.65cm， BC=9.17cm．

（1）讓重錘拉著一條紙帶自由下落，通過打點計時器在紙帶上打點，若要完成該實驗，除圖中的實驗器材外，必需的器材還有______ 填字母序號

A．天平 B．刻度尺 C．秒表

（2）實驗所用的電源是______

A、4-6V的交流電 B、4-6V的直流電 C、220V的交流電 D、220V的直流電

（3）實驗的紙帶如圖乙所示，則B點的速度= ______m/s，加速度= _____,點的速度= ______m/s，（ 結果保留三位有效數字

（4）若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當地的重力加速度值，而實驗操作與數據處理均無錯誤，寫出一個你認為可能引起此誤差的原因：__________。

Answer 1

【答案】(1) B； (2) C； (3) 2.10， 9.50， 1.72

【解析】

（1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項。
（2）明確打點計時器采用交流電源，電火花式采用220V的交流電源；
（3）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；
（4）根據實驗原理和受阻力情況進行分析，從而確定出誤差原因。

（1）本實驗中需要測量兩點間的距離，故需要用到刻度尺，而實驗中不需要重錘的質量，因此不需要天平，打點計時器是一種計時儀器，則不需要秒表； 故選B；
（2）由圖可知，打點計時器為電火花式打點計時器，故采用220V交流電源，故選C；
（3）由題意知：T=1/f=1/50s=0.02s，AB=7.65cm=0.0765m，BC=9.17cm=0.0917m，
打B點時重物的瞬時速度為：；
由勻變速直線運動的推論△x=aT2，可知重力加速度為：。
根據速度公式可知，A點的速度vA=vB-at=2.1-9.5×0.04=1.72m/s；
（4）若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當地的重物加速度值，說明重物下落過程中除了受重力，還受到了打點計時器對紙帶的摩擦力或者空氣的阻力等。