Question

13．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：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需CD（填字母代号）中的器材．
A．直流电源         B．天平及砝码      C．4-6V交流电源     D．毫米刻度尺
（2）实验中得到的一条纸带如图2所示，图中五个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为2.00cm；物体在打下点D时的速度大小为1.4825m/s．物体的加速度大小为9.625m/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力及空气的阻力．

Answer 1

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）刻度尺为毫米刻度尺，需要进行估读，故在读数时应保留到十分之一毫米位，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D点时小车的瞬时速度大小．

解答 解：（1）电磁打点计时器需接4-6V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，需要毫米刻度尺，故AB错误，CD正确．
故选：CD．
（2）毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位，这五个数据中不符合有效数字读数要求的是：2.0，应改为2.00cm．
ABCDEF是打点计时器连续打出的点，因此计数点之间的时间间隔为：T=0.02s；
根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出D点速度为：${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{0.1032-0.0439}{0.04}=1.4825m/s$
根据逐差法有：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}=\frac{0.1032-0.0439-0.0439}{0.0{2}^{2}×4}$=9.625m/s²，
由于重物下落的过程中不可避免的存在摩擦力及空气的阻力，因此所测重力加速度比实际的要小．
故答案为：（1）CD；（2）2.00；1.4825；9.625；实验中存在摩擦力及空气的阻力．

点评 知道毫米刻度尺读数时要进行估读，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，要注意单位的换算．