Question

3．利用图1中所示的装置，做“测定当地重力加速度”的实验

（1）实验室提供了以下器材：铁架台、电磁打点计时器、重物、纸带、夹子、刻度尺、导线、秒表、交流电源、复写纸、弹簧测力计．在本实验中不需要的两项器材是秒表 和弹簧测力计．
（2）已知每条纸带上每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0，1，2，3，4，…，由于不小心，纸带都被撕断了，如图2所示，根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：
①在B、C、D三段纸带中选出纸带A上撕下的那段应该是C（填正确答案标号）．
②纸带A上，打点1时重物的速度是3.47m/s（结果保留三位有效数字）．
③当地的重力加速度大小是9.00m/s²（结果保留三位有效数字）．

Answer 1

分析 根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材；
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，以及4、5两点间的距离，确定撕下的纸带，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点1的瞬时速度．

解答 解：（1）在本实验中不需要测量力的大小，因此不需要弹簧测力计．
故答案为：秒表、弹簧测力计；
（2）①因为该实验是测定重力加速度，因此纸带做的是匀变速直线运动，所以△x恒定，
△x=x₁₂-x₀₁=39.2cm-30.2cm=9cm
x₃₄=x₁₂+2△x=39.2cm+2×9cm=57.2cm，故应该是C段．
②因为是匀变速直线运动，根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度有${v_1}=\frac{{{x_1}+{x_2}}}{2T}=\frac{{（30.2+39.2）×{{10}^{-2}}}}{0.2}=3.47m/s$
③由a=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{T}^{2}}$可得：a=$\frac{57.2-30.2}{3×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s²=9.00m/s²；
故答案为：（1）秒表，弹簧测力计；（2）①C；②3.47；③9.00；

点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用；
解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．