Question

8．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）下列实验操作步骤正确的是B
A．实验所用的重物可用实心泡沫球
B．应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向
C．实验时应先使重物靠近打点计时器再释放，释放后再接通电源
D．实验时手可以不用提至纸带的最上端
（3）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，则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与空气阻力．

Answer 1

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）明确实验原理，了解具体操作的含义即可正确解答本题；
（3）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，根据重力加速度数值可知，测量过程中存在摩擦阻力．

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，故AB错误，CD正确．
故选：CD．
（2）A、重物最好选用密度较大的材料，来减小阻力的影响，故A错误；
B、打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦力的影响，故B正确；
C、如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故C错误．
故选：B．
（3）相邻时间间隔为：t=2T=0.04s，因此根据逐差法有：
a=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{3}）-（{x}_{2}+{x}_{1}）}{4{t}^{2}}$=$\frac{（0.0762+0.0608）-（0.0454+0.03）}{4×0.0{4}^{2}}$=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）B；（3）9.625，实验中存在摩擦阻力．

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．