Question

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	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測出當?shù)刂亓�加速度g值為9.72m/s²；（取三位有效數(shù)字）；
②打第1點時紙帶運動的速度是3.13m/s；（取三位有效數(shù)字）．

Answer 1

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．