问题 问答题

如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.

(1)所需器材有:电火花打点计时器、纸带、墨粉纸盘、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需______(填字母代号)中的器材.

A.直流电源B.天平及砝码C.交流电源D.毫米刻度尺

(2)下列实验操作步骤正确的是______

A.实验所用的重物可用实心泡沫球

B.应调整打点计时器,使其两限位孔连线在竖直方向

C.实验时应先使重物靠近打点计时器再释放,释放后再接通电源

(3)实验中得到的一条纸带如图2所示,从比较清晰的点起,每2个打印点取一个点作为计数点,分别标明0,1,2,3,4.测得x1=30.0mm,x2=45.4mm,x3=60.8mm,x4=76.2mm,则物体在打下点2时的速度大小为______m/s.物体的加速度大小为______m/s2.该实验中测得的重力加速度偏小,其主要原因是______.

答案

(1)打点计时器需接交流电源.重力加速度与物体的质量无关,所以不要天平和砝码.计算速度需要测相邻计数的距离,需要刻度尺,故ABC错误,D正确.

故选D.

(2)A、重物最好选用密度较大的材料,来减小阻力的影响,故A错误;

B、打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上,以减小摩擦力的影响,故B正确;

C、如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,故C错误.

故选B.

(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有:

v2=

x2+x3
4T
=0.9425m/s

相邻时间间隔为:t=2T=0.04s,因此根据逐差法有:

a=

(x4+x3)-(x2+x1)
4t2
=9.625m/s2

由于重物下落的过程中不可避免的存在摩擦阻力,因此所测重力加速度比实际的要小.

故答案为:0.9425,9.625,实验中存在摩擦阻力.

单项选择题
判断题