Question

【題目】某學(xué)生利用“研究勻變速直線運動”的實驗裝置來測量一個質(zhì)量為m=50g的重錘下落時的加速度值,該學(xué)生將重錘固定在紙帶下端,讓紙帶穿過電磁打點計時器,實驗裝置如圖甲所示。　

(1)以下是該同學(xué)正確的實驗操作和計算過程,請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠?/span>:

①實驗操作:先__________,然后____________ ,讓重錘自由落下,關(guān)閉電源。

②取下紙帶,取其中的一段標出計數(shù)點如圖乙所示,測出相鄰計數(shù)點間的距離分別為x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打點計時器的打點間隔T=0.02s,則重錘運動的加速度計算表達式為a=__________,代入數(shù)據(jù),可得加速度a=__________m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(2)該同學(xué)從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),重錘下落時的加速度比實際的重力加速度小,為了有效地縮小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差,請你提出一個有效的改進方法:________________。

Answer 1

【答案】 先接通打點計時器的電源 再釋放帶 9.60 將重錘換成較大質(zhì)量的重錘、電火花打點計時器、采用頻閃照相法

【解析】解：（1）①實驗操作：先接通電源，然后釋放紙帶，讓重錘自由落下，再關(guān)閉電源．

②根據(jù)勻變速直線運動的推論△x=aT2，有：

x6﹣x3=3a1（2T）2①

x5﹣x2=3a2（2T）2②

x4﹣x1=3a3（2T）2③

a=④

聯(lián)立①②③④解得：a=；

代入數(shù)據(jù)解得：a=9.60m/s2．

（2）根據(jù)實驗原理可知，造成該實驗誤差的主要原因是物體下落過程中存在摩擦阻力，一是小球下落的空氣阻力，二是紙帶和限位孔之間的摩擦，故具體采取的具體措施為：將重錘換成較大質(zhì)量的重錘或者實驗過程中讓重錘下落時紙帶盡量減小摩擦．

故答案為：（1）接通電源，關(guān)閉電源，；9.60，（2）將重錘換成較大質(zhì)量的重錘或者實驗過程中讓重錘下落時紙帶盡量減小摩擦．