Question

7．如圖1所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置不僅可以驗證機械能守恒定律，還可以測定重力加速度．

（1）實驗所需器材有打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需 以下的器材是D（填寫器材前字母代號）．
A．低壓直流電源、天平及砝碼       B．低壓直流電源、毫米刻度尺
C．低壓交流電源、天平及砝碼       D．低壓交流電源、毫米刻度尺
（2）某同學根據(jù)實驗中得到的紙帶，測得各點到起始點的距離h，并計算出打點計時器打出各點時重物下落的速度大小v，根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)在v²-h直角坐標系中畫出了如圖2圖線（重物下落速度平方v²與下落高度h的關系圖線），若圖線的斜率為k，則實驗中所測得的重力加速度可表達為g=$\frac{k}{2}$．
（3）從圖2圖線，可求得重力加速度值約為g=9.68m/s²．

Answer 1

分析 實驗時要測h和速度v，根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定測量的器材；
根據(jù)機械能守恒定律得出v²-h的關系式，從而確定圖線斜率的意義，即可求解g；

解答 解：（1）實驗時要測h和速度v，根據(jù)原理分析需要的實驗器材，除列出的器材外，還要打點計時器的電源，即低壓交流電源，和測高度需要的毫米刻度尺；
故選：D．
（2）根據(jù)動能定理：mgh=$\frac{1}{2}$mv²，
則v²=2gh
圖中斜率K=$\frac{{v}^{2}}{h}$，故g=$\frac{k}{2}$
（3）從圖2圖線，可求得重力加速度值約為g=$\frac{\frac{60}{3.1}}{2}$=9.68 m/s²
故答案為：（1）D； （2）$\frac{k}{2}$； （3）9.68

點評 運用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題，同時要熟練應用基本物理規(guī)律解決實驗問題，及注意圖象的應用．