Question

12．某同学用图1所示的装置测定重力加速度，某次实验得到的纸带如图2所示，已知打点计时器的打点频率为50Hz．根据图中信息回答以下问题：
（1）实验时纸带的乙端应和重物相连接（选填“甲”或“乙”）；
（2）纸带上1至9点为连续打出的9个点，由纸带上所给数据可测得重力加速度为9.40 m/s²；
（3）若当地的重力加速度实际值为9.8m/s²，请分析实验测量值与当地重力加速度的实际值存在差异的主要原因纸带与打点计时器之间有摩擦；或纸带上的数据读数有误差或有阻力．

Answer 1

分析 （1）纸带与重物相连的那端最先打点，故点的分布比较密集些；
（2）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．
（3）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）纸带与重物相连的那端最先打点，故点的分布比较密集些，所以重物连接在纸带的乙端．
（2）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=$\frac{{s}_{6}-{s}_{1}}{5{T}^{2}}$=$\frac{0.0392-0.0204}{5×0.0{2}^{2}}$=9.40m/s²；
（3）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）乙（2）9.40；（3）纸带与打点计时器之间有摩擦；或纸带上的数据读数有误差 或有阻力．

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．