Question

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______．

Answer 1

【答案】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）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，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．
解答：解：（1）打点计时器需接交流电源．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，故ABC错误，D正确．
故选D．
（2）A、重物最好选用密度较大的材料，来减小阻力的影响，故A错误；
B、打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦力的影响，故B正确；
C、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C错误．
故选B．
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：

相邻时间间隔为：t=2T=0.04s，因此根据逐差法有：

由于重物下落的过程中不可避免的存在摩擦阻力，因此所测重力加速度比实际的要小．
故答案为：0.9425，9.625，实验中存在摩擦阻力．
点评：对于一些实验操作细节，要通过亲自动手实验，才能体会具体操作细节的含义，同时要加强利用基本物理规律解决实验问题的能力．