题目内容

19.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,从比较清晰的点起,每2个点取一个计数点,分别标明0,1,2,3,4.测得x1=30.0mm,x2=45.4mm,x3=60.8mm,x4=76.2mm.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.

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)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2点时小车的瞬时速度大小.

解答 解:(1)打点计时器需接交流电源.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,需要刻度尺,
电磁打点计时器,需要4-6V交流电源,故AB错误,CD正确.
故选:CD.
(2)相邻时间间隔为:t=2T=0.04s,因此根据逐差法有:
a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{3})-({x}_{2}+{x}_{1})}{4{t}^{2}}$=$\frac{0.0762+0.0608-0.0454-0.0300}{4×0.0{4}^{2}}$m/s2=9.625m/s2;
由于重物下落的过程中不可避免的存在摩擦阻力,因此所测重力加速度比实际的要小.
故答案为:(1)CD.(2)9.625;实验中存在摩擦力及空气的阻力.

点评 对于一些实验操作细节,要通过亲自动手实验,才能体会具体操作细节的含义,同时要加强利用基本物理规律解决实验问题的能力.

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