Question

某同学利用多频率电火花计时器研究自由落体运动，他把重锤固定在纸带下端，让纸带穿过电火花计时器，然后把纸带的上端用铁夹子固定在铁架台上．先调整电火花计时器的放电频率为 50Hz，再接通电源，使它工作起来，然后释放纸带，重锤带动纸带自由下落，纸带上被电火花打出一系列点迹，如下图所示，其中0，1，2，3，4是连续打出的几个点，相邻两点间的距离s₁=6.04cm，s₂=6.43cm，s₃=6.81cm，s₄=7.20cm．（ 以下计算结果保留3位有效数字）
（1）由题中所给数据可求得重锤经1点时的速度分别为v1=

2.37

m/s
（2）根据这条纸带求出重力加速度g的数值是

9.625

m/s²．
（3）若该同学通过实验测得的重力加速度值比公认值偏小，则可能的原因是：

存在摩擦阻力

（只需写出任意其中的一个原因即可）

Answer 1

分析：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1点时小车的瞬时速度大小．

解答：解：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有：
v1=

s1+s2

2T

=

0.0604+0.0643

0.04

=3.12m/s
相邻时间间隔为：t=2T=0.02s，因此根据逐差法有：
a=

s4+s3-s2-s1

4T2

=

0.072+0.0681-0.0604-0.0643

0.0016

=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：3.12；9.625；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