Question

【题目】利用图中所示的装置可以研究自由落体运动，并测重力加速度。

（1）实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列小点。

①为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有_______。

A．天平 B．秒表 C．米尺

②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此错误差的原因：_____________________。

（2）如图所示，在打出的纸带上取连续清晰的7个点，打点计时器所用电源的频率为50 Hz。用米尺测得第1、2、3、4、5、6点与0点的距离d如下表：

计数点	1	2	3	4	5	6
距离d（cm)	6.0	12.5	19.3	26.5	34.1	42.1

利用表中数据：（结果均保留三位有效数字）

①测出当地重力加速度g=____________。

②打第1点时纸带运动的速度是________m/s。

③第0点________ （填“是”或“不是”）自由落体运动的起点，判断理由是__________________________。

Answer 1

【答案】C 空气阻力（或纸带与打点计时器间的摩擦） 9.72 m/s2 3.13 不是 求出打第0点时重物的瞬时速度不等于0

【解析】

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；

根据逐差法，利用△x=gT2求出自由下落的加速度，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度求解1的速度，根据运动学基本公式求解0的速度，判断是否为自由落体运动的起点。

(1) ① 根据运动学公式得：

可得：

为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有：米尺，用来测量计数点之间的距离，该实验中不需要天平，通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔，所以也不需要秒表，故应选C；

②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，说明重物下落过程中除了受重力，还受到了打点计时器对纸带的摩擦力；

(2) 打点计时器所用电源的频率为50Hz，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，

设0到1之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得：

；

②打第1点时纸带运动的速度

根据运动学基本公式得：v0=v1-gT=3.13-9.72×0.02=2.93m/s≠0，

所以0不是自由落体运动的起点。