Question

（1）利用如图1中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落．打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．
①为了测试重物下落的加速度，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．米尺
②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：

 

．

（2）“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图2所示的（甲）或（乙）方案来进行．
①两种方案中，较理想的是

 

（填“甲”或“乙”）方案，理由是

 

；
②如图2（丙）是实验中得到的一条纸带，图中所标的数据是相邻两计数点间的距离，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1S，则物体运动的加速度α=

 

m/s²，经分析该纸带是采用

 

（填“甲”或“乙”）实验方案得到的．

Answer 1

分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
知道乙装置中小车与斜面存在摩擦．
纸带实验中，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）①根据运动学公式得：△x=at²，a=

△x

t2

，
为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有：米尺，用来测量计数点之间的距离．
该实验中不需要天平，通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔，所以也不需要秒表．
故选：C．
②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，说明重物下落过程中除了受重力，还受到了打点计时器对纸带的摩擦力．
（2）①乙装置中小车与斜面存在摩擦，会产生较大误差．故甲方案好些．机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好．故甲方案好一些，因为这个方案摩擦阻力较小，误差小，操作方便，实验器材少．
②由于相邻的计数点位于之差不等，采用逐差法求解加速度．
根据运动学公式得：△x=at²，a=

(xDE+xCD)-(xAB+xBC)

4t2

=

(21.50+16.70)-(11.90+7.10)

4×0．12

×10-2m/s²=4.8m/s²
该纸带是采用乙实验方案得到的．因为物体运动的加速度比重力加速度小很多．
故答案为：（1）①C；②打点计时器与纸带间存在摩擦；
（2）①甲；因为这个方案摩擦阻力较小，误差小，操作方便，实验器材少；②a=4.8；乙．

点评：清楚实验中需要测量的物理量，从中知道需要的仪器和多余的仪器．知道实验原理，清楚实际情况下存在的误差．