Question

13．如圖1所示，將打點(diǎn)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，利用此裝置可以測定重力加速度．

（1）所需器材有：電磁打點(diǎn)計時器、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需CD（填字母代號）中的器材．
A．直流電源         B．天平及砝碼      C．4-6V交流電源     D．毫米刻度尺
（2）實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖2所示，圖中五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的一組數(shù)據(jù)應(yīng)改為2.00cm；物體在打下點(diǎn)D時的速度大小為1.4825m/s．物體的加速度大小為9.625m/s²．該實(shí)驗(yàn)中測得的重力加速度偏小，其主要原因是實(shí)驗(yàn)中存在摩擦力及空氣的阻力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)用打點(diǎn)計時器測重力加速度的原理，和實(shí)驗(yàn)的步驟可以判斷遺漏的器材；
（2）刻度尺為毫米刻度尺，需要進(jìn)行估讀，故在讀數(shù)時應(yīng)保留到十分之一毫米位，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時小車的瞬時速度大�。�

解答 解：（1）電磁打點(diǎn)計時器需接4-6V交流電源．重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以不要天平和砝碼．計算速度需要測相鄰計數(shù)的距離，需要毫米刻度尺，故AB錯誤，CD正確．
故選：CD．
（2）毫米刻度尺測量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位，這五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是：2.0，應(yīng)改為2.00cm．
ABCDEF是打點(diǎn)計時器連續(xù)打出的點(diǎn)，因此計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為：T=0.02s；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻的速度等于平均速度求出D點(diǎn)速度為：${v}_{D}=\frac{{x}_{CE}}{2T}=\frac{0.1032-0.0439}{0.04}=1.4825m/s$
根據(jù)逐差法有：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}=\frac{0.1032-0.0439-0.0439}{0.0{2}^{2}×4}$=9.625m/s²，
由于重物下落的過程中不可避免的存在摩擦力及空氣的阻力，因此所測重力加速度比實(shí)際的要�。�
故答案為：（1）CD；（2）2.00；1.4825；9.625；實(shí)驗(yàn)中存在摩擦力及空氣的阻力．

點(diǎn)評 知道毫米刻度尺讀數(shù)時要進(jìn)行估讀，要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，要注意單位的換算．