Question

【題目】如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測(cè)定重力加速度。

（1）所需器材有：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需_________（填字母代號(hào)）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(shí)驗(yàn)操作步驟正確的是（ ）

A．實(shí)驗(yàn)所用的重物可用實(shí)心泡沫球

B．應(yīng)調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，使其兩限位孔連線在豎直方向

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放小球后再接通電源

（3）實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如下圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每2個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源頻率為50Hz），分別標(biāo)明0、1、2、3、4。測(cè)得x1=29．3mm，x2=45．6mm，x3=60．3mm，x4=76．2mm，則物體在打下點(diǎn)2時(shí)的速度大小為________m/s，物體的加速度大小為________m/s2。該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的重力加速度偏小，其主要原因是__________。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

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

【解析】

解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接交流電源．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(jì)算速度需要測(cè)相鄰計(jì)數(shù)的距離，需要刻度尺，故AB錯(cuò)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(cuò)誤；

B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)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(yùn)動(dòng)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差；同時(shí)先打點(diǎn)再釋放紙帶，可以使打點(diǎn)穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點(diǎn)，故C錯(cuò)誤．

故選：B．

（3）相鄰時(shí)間間隔為：t=2T=0.04s，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度有：

物體在打下點(diǎn)2時(shí)的速度大小為v2==1.33m/s

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(cè)重力加速度比實(shí)際的要小．

故答案為：（1）CD

（2）B

（3）1.33，9.63，實(shí)驗(yàn)中存在摩擦阻力