Question

13．用打点计时器研究自由落体运动：

（1）打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种．关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较，下列说法正确的是CD
A．电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源
B．它们都是使用10V以下的交流电源
C．当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点
D．电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小
（2）某同学用如图甲所示装置测量自由落体加速度g，得到如图乙所示的一段纸带，他每两个点取一个计数点（已知交流电频率为50Hz），测得AB=7.65cm，BC=9.17cm．则打B点时重物的瞬时速度为2.1m/s，测得的自由落体加速度g=9.5m/s²，它比真实值偏小（选填“大”或“小”）．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）电火花计时器与电磁打点计时器都是使用交流电源的仪器，它们的工作电压不同，根据对两种计时器的掌握分析答题．
（2）根据平均速度代替瞬时速度求B点的瞬时速度，应用匀变速直线运动的推论：△x=at²可以算出小车的加速度．

解答 解：（1）A、电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，故A错误；
B、电磁打点计时器工作电压是4V～6V交流电源，电火花打点计时器的电压是220V交流电源，故B错误；
C、当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，故C正确；
D、电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，故D正确；
故选：CD；
（2）由题意知：AB=7.65cm=0.0765m，BC=9.17cm=0.0917m，
打B点时重物的瞬时速度：v=$\frac{AC}{4T}$=$\frac{0.0765+0.0917}{4×0.02}$≈2.1m/s；
由匀变速直线运动的推论：△x=at²可知，重力加速度：
g=$\frac{BC-AB}{（2T）^{2}}$=$\frac{0.0917-0.0765}{（2×0.02）^{2}}$≈9.5m/s²，
使用过程由于存在阻力，使重力加速度的测量值小于真实值．
故答案为：（1）CD；（2）2.1；9.5；小．

点评 本题考查了对打点计时器的掌握、考查了实验数据处理，掌握基础知识、应用匀变速直线运动的推论即可解题，平时要注意基础知识的学习与掌握．