如圖1所示,將電火花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,某同學利用此裝置測定重力加速度.
(1)本實驗中的電火花打點計時器所用電源是
D
D

A.6V以下直流電    B.6V以下、頻率50Hz的交流電
C.220V直流電      D.220V、頻率50Hz的交流電
(2)本實驗所需器材有:打點計時器(帶導線)、(1)中所選電源、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和夾子的重物,此外還需要
B
B
(填字母代號)中的器材.
A.天平及砝碼       B.毫米刻度尺        C.秒表
(3)實驗時下面的步驟先后順序是
B
B

A.先釋放紙帶后打開打點計時器   B.先打開打點計時器后釋放紙帶
(4)打出的紙帶如圖2所示,實驗時紙帶的
端應和重物相連接.(選填“甲”或“乙”)
(5)紙帶上1至9各點為計時點,由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的加速度為
9.6
9.6
m/s2.(保留3位有效數(shù)字)
(6)若當?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.80m/s2,請列出測量值與當?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋原因是:
紙帶與打點計時器之間有摩擦;紙帶上的數(shù)據(jù)讀數(shù)有誤差
紙帶與打點計時器之間有摩擦;紙帶上的數(shù)據(jù)讀數(shù)有誤差
分析:(1)根據(jù)用打點計時器測重力加速度的原理,和實驗的步驟可以判斷遺漏的器材.
(2)明確實驗原理,了解具體操作的含義即可正確解答本題.
(3)用打點計時器做實驗時,實驗步驟要求先接通電源,讓打點計時器正常工作后,釋放紙帶.
(4)紙帶與重物相連的那端最先打點,故點的分布比較密集些.
(5)根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小.
(6)由于實驗過程中重物受到空氣阻力和限位孔與紙帶間的摩擦阻力等作用,所求加速度的值偏。
解答:解:(1)電火花打點計時器使用的電源為交流220V,頻率為50Hz,故ABC錯誤,D正確.
(2)重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān),所以不要天平和砝碼.計算速度需要測相鄰計數(shù)的距離,需要刻度尺,由于打點計時器已經(jīng)記錄了物體運動時間,因此不需要秒表,故AC錯誤,B正確.
(3)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(shù)據(jù)的采集和處理,會對實驗產(chǎn)生較大的誤差;同時先打點再釋放紙帶,可以使打點穩(wěn)定,提高紙帶利用率,可以使紙帶上打滿點,故實驗時先打開打點計時器后釋放紙帶,A錯誤,B正確.
(4)物體做加速運動,計數(shù)點之間的距離越來越大,因此紙帶的乙端與打點計時器相連.
(5)相鄰時間間隔為:T=0.02s,因此根據(jù)逐差法有:s6-s1=5aT2,因此有:
a=
s6-s1
5T2
=
(3.96-2.04)×10-2m
(0.02s)2
=9.60m/s2

(6)由于實驗過程中重物受到空氣阻力和限位孔與紙帶間的摩擦阻力等作用,所求加速度的值偏小,還有紙帶上的數(shù)據(jù)讀數(shù)有誤差也會對實驗結(jié)果造成影響.
故答案為:(1)D;(2)B;(3)B;(4)乙;(5)9.60;(6)紙帶與打點計時器之間有摩擦;紙帶上的數(shù)據(jù)讀數(shù)有誤差.
點評:本題是利用自由落體運動測定重力加速度.注意打點計時器的使用方法,能熟練根據(jù)勻變速直線運動的公式求解速度和加速度等物理量,要知道實驗過程中重物受到空氣阻力和限位孔與紙帶間的摩擦阻力等作用對實驗結(jié)果的影響.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

請完成以下小題.
(1)如圖1所示,是某研究性學習小組做“探究橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗,圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行的情形,這時,橡皮筋對小車做的功記為W.當我們用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時,每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放,小車每次實驗中獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出.

①除了圖1中的已給出的實驗器材外,還需要的器材有
交流電源、刻度尺
交流電源、刻度尺

②實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運動,應采取的措施是
將長木板的一段墊高平衡小車所受的摩擦力.
將長木板的一段墊高平衡小車所受的摩擦力.
;
③在用圖示裝置做“探究動能定理”的實驗時,下列對于實驗步驟的描述中,正確的是
AC
AC

A.通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值
B.通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值
C.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度
D.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度
(2)在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖甲所示,并在其上取A、B、C、D、E、F、G7個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點圖中沒有畫出,電火花計時器接50Hz交流電源.他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時紙帶運動的瞬時速度如下表:
對應點 B C D E F
速度(m/s) 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301
①設(shè)電火花計時器打點的時間隔為T,則計算vF的公式為vF=
d6-d4
10T
d6-d4
10T
(用題中所給物理量符號表示)
②根據(jù)上表中的數(shù)據(jù),以A點對應的時刻為計時的開始,即t=0.試在圖乙所示坐標系中合理地選擇標度,作出v-t圖象,并利用該圖象求物體的加速度a=
0.40
0.40
m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1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:電火花打點計時器、紙帶、墨粉紙盤、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物,此外還需
CD
CD
(填字母代號)中的器材.
A.直流電源   B.天平及砝碼   C.交流電源       D.毫米刻度尺
(2)下列實驗操作步驟正確的是
B
B

A.實驗所用的重物可用實心泡沫球
B.應調(diào)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再釋放,釋放后再接通電源
(3)實驗中得到的一條紙帶如圖2所示,從比較清晰的點起,每2個打印點取一個點作為計數(shù)點,分別標明0,1,2,3,4.測得x1=30.0mm,x2=45.4mm,x3=60.8mm,x4=76.2mm,則物體在打下點2時的速度大小為
0.9425
0.9425
m/s.物體的加速度大小為
9.625
9.625
m/s2.該實驗中測得的重力加速度偏小,其主要原因是
實驗中存在摩擦阻力
實驗中存在摩擦阻力

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?瀘州一模)(1)估測手上拋石塊所做的功
已知將一個物體豎直向上拋出,如果忽略空氣阻力,物體向上運動到最高點的時間與從最高點落回到拋出點經(jīng)歷的時間相等.如果用手急速豎直向上拋出小石塊時,估測手對石塊所做的功.
a.需要的測量儀器是
天平
天平
秒表
秒表

b.需要測量的物理量是:
物體的質(zhì)量m
物體的質(zhì)量m
,
物體從拋出到落回拋出點的總時間t
物體從拋出到落回拋出點的總時間t

c.手對石塊所做功的表達式為W=
1
8
m
g
2
 
t
2
 
1
8
m
g
2
 
t
2
 

(2)測某一小型電動機的內(nèi)阻R
如圖1所示,在鐵架臺上端固定一小型直流電動機,下端固定一打點計時器.電動機連接的電路如圖2所示,已知電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,保護電阻為R0,電動機上系一細繩,繩上連接一個物體,物體下栓一紙帶,紙帶通過打點計時器并打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,算出物體勻速運動的速度,g取10m/s2

①按圖所示安裝好實驗裝置,在實驗過程中,打點計時器的兩個限位孔要在豎直方向上.
②使用電火花打點計時器(所用交流電的頻率為50Hz),正確進行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖3所示,每個記數(shù)點間還有4個點未畫出.則物體運動的速度v=
0.26
0.26
m/s.
③要測出小型電動機的內(nèi)阻,還必須要測出
物體質(zhì)量m
物體質(zhì)量m
 和
電流表的示數(shù)I
電流表的示數(shù)I
.(請寫出物理量和相應的字母)
④小型電動機的內(nèi)阻R=
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
(用題中所給已知量和所測量的字母表示).

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年浙江省紹興市諸暨中學高一(上)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖1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:電火花打點計時器、紙帶、墨粉紙盤、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.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(diào)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再釋放,釋放后再接通電源
(3)實驗中得到的一條紙帶如圖2所示,從比較清晰的點起,每2個打印點取一個點作為計數(shù)點,分別標明0,1,2,3,4.測得x1=30.0mm,x2=45.4mm,x3=60.8mm,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______.

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