Question

3．实验室备有下列仪器：
A．长度为1m、最小刻度为毫米的刻度尺；
B．长度为1m、最小刻度为分米的刻度尺；
C．秒表；
D．打点计时器；
E．低压交流电源（50Hz）
F．低压直流电源
G．天平．
为了测量重力加速度的数值，可通过重锤做自由落体运动来研究（阻力可忽略不计），上述仪器中必须有的是ADE（填字母代号）．
实验是把重锤固定在纸带下端，让纸带竖直穿过打点计时器限位孔，当重锤自由下落时，打点计时器在纸带上打出一系列的点．取连续的、清晰的7个点，用刻度尺测出第2、3、4、5、6、7各点与第1点的距离d如下表所示：

点的次序	1	2	3	4	5	6	7
距离 d/cm	0	6.0	12.5	19.3	26.5	34.1	42.1

请用这些数据求出重力加速度的测量值为9.72m/s² （保留三位有效数字），测量值往往比实际值稍小，主要原因是重锤和纸带下落过程中受到阻力作用或有空气阻力或有摩擦阻力等．

Answer 1

分析 利用匀变速直线运动的推理△x=aT²可以求出重锤下落的加速度大小．
根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的器材．实验是通过研究重锤做自由落体运动来测量重锤下落加速度．

解答 解：（1）实验是通过研究重锤做自由落体运动来测量重锤下落加速度的．
利用匀变速直线运动的推理△x=aT²可以求出重锤下落的加速度大小．
实验需要使用打点计时器研究，电源选择低压交流电源（50Hz），
刻度尺要用来测量纸带的点之间的距离，所以必须要有长度为1m最小刻度为毫米的刻度尺；
物体的质量不需要知道，所以不用天平测物体的质量，打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表．
所以上述仪器中必须有的是ADE．
（2）根据△x=gT²，运用逐差法得：g=$\frac{{x}_{47}-{x}_{14}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.421-0.193-0.193}{9×0.0{2}^{2}}$m/s²≈9.72m/s²．
故答案为：（1）ADE； （2）9.72；
（3）重锤和纸带下落过程中受到阻力作用或有空气阻力或有摩擦阻力等．

点评 此题主要考查纸带的处理问题，掌握实验原理，明确需要测量的数据，了解各实验仪器的应用，尤其是明确打点计时器的工作原理以及具体应用．