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13.利用圖1中所示的裝置可以研究自由落體運動,并測重力加速度.

(1)實驗中需要調整好儀器,接通打點計時器的電源,松開紙帶,使重物下落,打點計時器會在紙帶上打出一系列小點.(如圖2)
①為了測試重物下落的加速度,還需要的實驗器材有C.(填入正確選項前的字母)
A.天平      B.秒表         C.米尺
②若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當?shù)氐闹匚锛铀俣戎,而實驗操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤,寫出一個你認為可能引起此誤差的原因:打點計時器與紙帶間的摩擦.
(2)在打出的紙帶上取得連續(xù)的清晰的7個點,打點計時器所用電源的頻率為50Hz.用米尺測得第1、2、3、4、5、6各點與第0點的距離d如表:
點的次序0123456
距離d(厘米)06.012.519.326.534.142.1
利用這些數(shù)據(jù):
①測出當?shù)刂亓铀俣萭值為9.72m/s2;(取三位有效數(shù)字);
②打第1點時紙帶運動的速度是3.13m/s;(取三位有效數(shù)字).

分析 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項.
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,根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上1點時小車的瞬時速度大。

解答 解:(1)根據(jù)運動學公式得:△x=at2,
可得a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$,
為了測試重物下落的加速度,還需要的實驗器材有:米尺,用來測量計數(shù)點之間的距離.
該實驗中不需要天平,通過打點計時器打點的時間間隔可以計算出計數(shù)點之間的時間間隔,所以也不需要秒表.
故選:C
(2)①打點計時器所用電源的頻率為50Hz,所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.02s,
設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)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可得:
g=$\frac{0.421-0.193-0.193}{{(3×0.02)}^{2}}$=9.72m/s2
②打第1點時紙帶運動的速度v1=$\frac{{x}_{02}}{2T}$=3.13m/s,
(2)若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當?shù)氐闹匚锛铀俣戎,說明重物下落過程中除了受重力,還受到了打點計時器對紙帶的摩擦力.
故答案為:(1)①C; ②打點計時器與紙帶間的摩擦;(2)①9.72m/s2;  ②3.13;

點評 清楚實驗中需要測量的物理量,從中知道需要的儀器和多余的儀器.知道實驗原理,清楚實際情況下存在的誤差.要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力,在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用.

練習冊系列答案
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