Question

12．用打点计时器测定重力加速度，装置如图1所示．

（1）如果实验时所用交流电频率为50Hz，已知当地的重力加速度大约为为9.79m/s²．某同学选取了一条纸带并在该纸带上连续取了4个点，且用刻度尺测出了相邻两个点间距离，则该同学所选的纸带是图2中的D．（填写代号即可）用打点计时器测定重力加速度，装置如图1所示．
（2）若打出的另一条纸带如图3所示，实验时该纸带的乙（填“甲”或“乙”）端通过夹子和重物相连接．纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为9.4m/s²，该值与当地重力加速度有差异的原因是空气阻力．（写一个即可）

Answer 1

分析 （1）重物自由下落做匀加速运动，加速度a=g，根据△x=aT²求相邻的时间内的位移之差，再选择纸带．
（2）重物做匀加速运动，连续相等时间内通过的位移均匀增大，即可判断夹子夹在纸带的哪一端．根据△x=aT²求加速度，即为实验时的重力加速度．该值与当地重力加速度有差异的原因纸带和打点计时器间的摩擦阻力或空气阻力的影响．

解答 解：（1）重物自由下落做匀加速运动，加速度a=g，相邻计数点间的时间间隔T=0.02s，
根据△x=aT²=gT²，
得相邻的时间内的位移之差△x=9.79×0.02²m=3.9mm
由图知，只有D符合，故选D．
（2）重物做匀加速运动，连续相等时间内通过的位移均匀增大，所以实验时该纸带的乙端通过夹子和重物相连接．
由图知，△x=5aT²=5gT²，得：=$\frac{0.0392-0.0204}{5×0.0{2}^{2}}$=9.4m/s²，
该值与当地重力加速度有差异的原因是纸带和打点计时器间的摩擦阻力或空气阻力．
故答案为：（1）D；（2）乙，9.4，空气阻力．

点评 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．