Question

8．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，利用此裝置可以測定重力加速度．

（1）所需器材有：電磁打點計時器、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）下列實驗操作步驟正確的是B
A．實驗所用的重物可用實心泡沫球
B．應(yīng)調(diào)整打點計時器，使其兩限位孔連線在豎直方向
C．實驗時應(yīng)先使重物靠近打點計時器再釋放，釋放后再接通電源
D．實驗時手可以不用提至紙帶的最上端
（3）實驗中得到的一條紙帶如圖2所示，從比較清晰的點起，每2個點取一個計數(shù)點，分別標(biāo)明0，1，2，3，4．測得x₁=30.0mm，x₂=45.4mm，x₃=60.8mm，x₄=76.2mm，則物體的加速度大小為9.625m/s²．該實驗中測得的重力加速度偏小，其主要原因是實驗中存在摩擦力與空氣阻力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)用打點計時器測重力加速度的原理，和實驗的步驟可以判斷遺漏的器材；
（2）明確實驗原理，了解具體操作的含義即可正確解答本題；
（3）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)重力加速度數(shù)值可知，測量過程中存在摩擦阻力．

解答 解：（1）打點計時器需接交流電源．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，需要刻度尺，故AB錯誤，CD正確．
故選：CD．
（2）A、重物最好選用密度較大的材料，來減小阻力的影響，故A錯誤；
B、打點計時器的兩個限位孔應(yīng)在同一豎直線上，以減小摩擦力的影響，故B正確；
C、如果先放開紙帶開始運動，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差；同時先打點再釋放紙帶，可以使打點穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點，故C錯誤．
故選：B．
（3）相鄰時間間隔為：t=2T=0.04s，因此根據(jù)逐差法有：
a=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{3}）-（{x}_{2}+{x}_{1}）}{4{t}^{2}}$=$\frac{（0.0762+0.0608）-（0.0454+0.03）}{4×0.0{4}^{2}}$=9.625m/s²；
由于重物下落的過程中不可避免的存在摩擦阻力，因此所測重力加速度比實際的要�。�
故答案為：（1）CD；（2）B；（3）9.625，實驗中存在摩擦阻力．

點評 對于一些實驗操作細(xì)節(jié)，要通過親自動手實驗，才能體會具體操作細(xì)節(jié)的含義，同時要加強(qiáng)利用基本物理規(guī)律解決實驗問題的能力．