题目内容

如图1所示，将电火花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，某同学利用此装置测定重力加速度．
（1）本实验中的电火花打点计时器所用电源是
D
D

A．6V以下直流电    B．6V以下、频率50Hz的交流电
C．220V直流电      D．220V、频率50Hz的交流电
（2）本实验所需器材有：打点计时器（带导线）、（1）中所选电源、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和夹子的重物，此外还需要
B
B
（填字母代号）中的器材．
A．天平及砝码       B．毫米刻度尺        C．秒表
（3）实验时下面的步骤先后顺序是
B
B
．
A．先释放纸带后打开打点计时器   B．先打开打点计时器后释放纸带
（4）打出的纸带如图2所示，实验时纸带的
乙
乙
端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）
（5）纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为
9.6
9.6
m/s2．（保留3位有效数字）
（6）若当地的重力加速度数值为9.80m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是：
纸带与打点计时器之间有摩擦；纸带上的数据读数有误差
纸带与打点计时器之间有摩擦；纸带上的数据读数有误差
．
分析：（1）根据用打点计时器测重力加速度的原理，和实验的步骤可以判断遗漏的器材．
（2）明确实验原理，了解具体操作的含义即可正确解答本题．
（3）用打点计时器做实验时，实验步骤要求先接通电源，让打点计时器正常工作后，释放纸带．
（4）纸带与重物相连的那端最先打点，故点的分布比较密集些．
（5）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．
（6）由于实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间的摩擦阻力等作用，所求加速度的值偏小．
解答：解：（1）电火花打点计时器使用的电源为交流220V，频率为50Hz，故ABC错误，D正确．
（2）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，由于打点计时器已经记录了物体运动时间，因此不需要秒表，故AC错误，B正确．
（3）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，故实验时先打开打点计时器后释放纸带，A错误，B正确．
（4）物体做加速运动，计数点之间的距离越来越大，因此纸带的乙端与打点计时器相连．
（5）相邻时间间隔为：T=0.02s，因此根据逐差法有：s6-s1=5aT2，因此有：
a=
s6-s1
5T2
=
(3.96-2.04)×10-2m
5×(0.02s)2
=9.60m/s2
（6）由于实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间的摩擦阻力等作用，所求加速度的值偏小，还有纸带上的数据读数有误差也会对实验结果造成影响．
故答案为：（1）D；（2）B；（3）B；（4）乙；（5）9.60；（6）纸带与打点计时器之间有摩擦；纸带上的数据读数有误差．
点评：本题是利用自由落体运动测定重力加速度．注意打点计时器的使用方法，能熟练根据匀变速直线运动的公式求解速度和加速度等物理量，要知道实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间的摩擦阻力等作用对实验结果的影响．
练习册系列答案
相关题目
请完成以下小题．
（1）如图1所示，是某研究性学习小组做“探究橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放，小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

①除了图1中的已给出的实验器材外，还需要的器材有
交流电源、刻度尺
交流电源、刻度尺
；
②实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是
将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力．
将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力．
；
③在用图示装置做“探究动能定理”的实验时，下列对于实验步骤的描述中，正确的是
AC
AC

A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
（2）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接50Hz交流电源．他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时纸带运动的瞬时速度如下表：
对应点 B C D E F
速度（m/s） 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301
①设电火花计时器打点的时间隔为T，则计算vF的公式为vF=
d6-d4
10T
d6-d4
10T
（用题中所给物理量符号表示）
②根据上表中的数据，以A点对应的时刻为计时的开始，即t=0．试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v-t图象，并利用该图象求物体的加速度a=
0.40
0.40
m/s2．
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
CD
CD
（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
B
B

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
0.9425
0.9425
m/s．物体的加速度大小为
9.625
9.625
m/s2．该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是
实验中存在摩擦阻力
实验中存在摩擦阻力
．
（2013?泸州一模）（1）估测手上抛石块所做的功
已知将一个物体竖直向上抛出，如果忽略空气阻力，物体向上运动到最高点的时间与从最高点落回到抛出点经历的时间相等．如果用手急速竖直向上抛出小石块时，估测手对石块所做的功．
a．需要的测量仪器是
天平
天平
和
秒表
秒表
．
b．需要测量的物理量是：
物体的质量m
物体的质量m
，
物体从抛出到落回抛出点的总时间t
物体从抛出到落回抛出点的总时间t
．
c．手对石块所做功的表达式为W=
1
8
m
g
2
 
t
2
 
1
8
m
g
2
 
t
2
 
．
（2）测某一小型电动机的内阻R
如图1所示，在铁架台上端固定一小型直流电动机，下端固定一打点计时器．电动机连接的电路如图2所示，已知电源电动势为E，内阻为r，保护电阻为R0，电动机上系一细绳，绳上连接一个物体，物体下栓一纸带，纸带通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，算出物体匀速运动的速度，g取10m/s2

①按图所示安装好实验装置，在实验过程中，打点计时器的两个限位孔要在竖直方向上．
②使用电火花打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图3所示，每个记数点间还有4个点未画出．则物体运动的速度v=
0.26
0.26
m/s．
③要测出小型电动机的内阻，还必须要测出
物体质量m
物体质量m
 和
电流表的示数I
电流表的示数I
．（请写出物理量和相应的字母）
④小型电动机的内阻R=
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
（用题中所给已知量和所测量的字母表示）．
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______．

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