Question

13．利用圖1中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)，并測(cè)重力加速度．

（1）實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，松開紙帶，使重物下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列小點(diǎn)．（如圖2）
①為了測(cè)試重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有C．（填入正確選項(xiàng)前的字母）
A．天平      B．秒表         C．米尺
②若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹匚锛铀俣戎�，而�?shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理均無錯(cuò)誤，寫出一個(gè)你認(rèn)為可能引起此誤差的原因：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間的摩擦．
（2）在打出的紙帶上取得連續(xù)的清晰的7個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz．用米尺測(cè)得第1、2、3、4、5、6各點(diǎn)與第0點(diǎn)的距離d如表：

點(diǎn)的次序	0	1	2	3	4	5	6
距離d（厘米）	0	6.0	12.5	19.3	26.5	34.1	42.1

利用這些數(shù)據(jù)：
①測(cè)出當(dāng)?shù)刂亓�加速度g值為9.72m/s²；（取三位有效數(shù)字）；
②打第1點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的速度是3.13m/s；（取三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
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，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，可以求出打紙帶上1點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大�。�

解答 解：（1）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at²，
可得a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$，
為了測(cè)試重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：米尺，用來測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．
該實(shí)驗(yàn)中不需要天平，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔可以計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，所以也不需要秒表．
故選：C
（2）①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.02s，
設(shè)0到1之間的距離為x₁，以后各段分別為x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可得：
g=$\frac{0.421-0.193-0.193}{{（3×0.02）}^{2}}$=9.72m/s²
②打第1點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的速度v₁=$\frac{{x}_{02}}{2T}$=3.13m/s，
（2）若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹匚锛铀俣戎担�說明重物下落過程中除了受重力，還受到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的摩擦力．
故答案為：（1）①C； ②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間的摩擦；（2）①9.72m/s²；  ②3.13；

點(diǎn)評(píng) 清楚實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量，從中知道需要的儀器和多余的儀器．知道實(shí)驗(yàn)原理，清楚實(shí)際情況下存在的誤差．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．