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    4．如图1所示，某同学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（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）该同学开始实验时情形如图1所示，接通电源后释放纸带与重物．请指出图中该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：①打点计时器接在直流电源上，②开始时重物离打点计时器太远．
    （3）下列做法中，正确的是D
    A．重物应选择体积大、质量小的物体
    B．必需使用天平测出重物的质量
    C．必需使用秒表测出重物下落的时间
    D．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
    （4）得到的纸带如图2所示，数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为cm；物体在打下点D时的速度大小为1.48m/s．物体的加速度大小为9.63m/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及空气的阻力．（计算结果保留三位有效数字）

    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）本题考查了打点计时器的具体应用，熟悉打点计时器的使用细节即可正确解答本题；
    （3）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；
    （4）刻度尺为毫米刻度尺，需要进行估读，故在读数时应保留到十分之一毫米位，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，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．

    解答 解：（1）电磁打点计时器需接4-6V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，需要毫米刻度尺，故AB错误，CD正确．
    故选：CD．
    （2）打点计时器接了直流电；重物离打点计时器太远；
    （3）A、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故A错误．
    B、因为我们是比较mgh、$\frac{1}{2}$mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要测出重物的质量，故B错误．
    C、我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表．故C错误．
    D、纸带上两点迹间的距离，就是重物相应的下落高度，故D正确．
    故选：D．
    （4）毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位，这五个数据中不符合有效数字读数要求的是：2.0，应改为2.00cm．
    ABCDEF是打点计时器连续打出的点，因此计数点之间的时间间隔为：T=0.02s；
    根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出D点速度为：
    vD=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{10.32-4.39}{2×0.02}×1{0}^{-2}$ m/s=1.48 m/s
    根据逐差法有：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{10.32-4.39-4.39}{0.0{2}^{2}×4}×1{0}^{-2}$  m/s2=9.63 m/s2，
    由于重物下落的过程中不可避免的存在摩擦力及空气的阻力，因此所测重力加速度比实际的要小．
    故答案为：（1）CD；
    （2）①打点计时器接在直流电源上；②开始时重物离打点计时器太远．
    （3）D；
    （4）2.00；  1.48；  9.63；实验中存在摩擦力及空气的阻力．

    点评 知道毫米刻度尺读数时要进行估读，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，要注意单位的换算．

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