Question

某同学用如图1所示的装置测定重力加速度：
（l）为了减小误差，重物应选

 

．（填入正确选项前的字母）
A．木块      B．铁块      C．塑料块
（2）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有

 

．（填入正确选项前的字母）
A．天平    B．秒表    C．刻度尺
（3）打出的纸带如图2所示，实验时纸带的

 

（填“甲”或“乙”）端应和重物相连接．
（4）图2中l至9点为纸带上连续打出的计时点，相邻两点的时间间隔为

 

s，由纸带所示数据可算出实验时的加速度大小为

 

l．
（5）当地的重力加速度数值为9.8m/s²，请列出测量值与当地重力加速度的值有误差的一个原因：

 

．

Answer 1

分析：了解实验的装置和工作原理，重物体积小，质量大；
实验仪器中，天平不需要，时间由打点计时器确定，不需要秒表，刻度尺来测量长度，从而算出速度与高度，进而得出减小的重力势能与增加的动能关系．
清楚重物的运动过程和速度的变化，再判断纸带的哪一段与重物相连．
若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度．

解答：解：（1）重物在下落过程中，尽量减小受到的阻力，则重物选铁块，故B正确；
（2）为测得重物下落的加速度，必须用到刻度尺来测量长度，结合打点计时器打的点与点时间间隔为0.02 s，即可求解重力加速度，而天平与秒表均不需要，故C正确；
（3）从图上看出，从乙端往甲端，相邻的计数点距离越来越大，也就说明纸带速度越来越大．
由于重物下落速度逐渐变大，所以打点计时器先打出9点，而与重物相连的纸带一端在实验时是处于下端，也就是计时器先打点的位置，所以纸带的乙端与重物相连．
（3）根据运动学公式得：△x=at²，
a=

△x

(m-n)t2

=

0.0392-0.0204

5×0.022

m/s²=9.4m/s²．
（4）当地的重力加速度数值为9.8m/s²，大于实验测出的加速度，所以重物下落过程中除了重力还受到了向上的阻力，这个阻力主要是重物与纸带受到摩擦阻力和空气阻力．
故答案为：（1）B；（2）C；（3）乙；
（4）0.02；9.4；
（5）重物与纸带受到摩擦阻力和空气阻力．

点评：对于纸带数据的处理，要注重匀变速直线运动规律的应用．
要注意实际操作时哪些问题的存在对实验具有影响，从动力学角度加以分析．