Question

利用图中所示的装置可以研究自由落体运动．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的小点．
（1）为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有．（填入正确选项前的字母）
A、天平   B、秒表    C、米尺
（2）实验做了若干次，如何选取纸带？
（3）从实验测得的纸带上取连续的清晰的7个点，用米尺测得第2、3、4、5、6、7各点与第1点的距离d记录在下表：

点的次序	1	2	3	4	5	6	7
距离d/cm	0	6.0	12.5	19.3	26.5	34.1	42.1

请用这些数据求出重力加速度g的测量值．设打点计时器所用电源的频率为50Hz（打点间隔为0.02s）．
（4）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，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误差的原因：．

Answer 1

分析：（1）根据△x=gT²求出自由下落的加速度，时间可从纸带上直接读出，需要的器材是刻度尺，测量长度．
（2）根据h=

1

2

gt2，可得出第1、2点的位移大约在2mm左右，所以要选择点迹清晰的，第1、2点间隔在2mm左右的．
（3）根据逐差法，利用△x=gT²求出自由下落的加速度．
（4）阻力的作用会导致加速度的减小．

解答：解：（1）根据△x=gT²知，时间可从纸带上直接读出，还需要测量长度，所以需要刻度尺．故C正确．
（2）选择纸带需要点迹比较清晰的，因为是自由落体运动，则第1、2点的距离大约在2mm左右．
（3）根据△x=gT²得，g1=

x4-x1

3T2

，g2=

x5-x2

3T2

，g3=

x6-x3

3T2

．

.

g

=

g1+g2+g3

3

=

(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)

9T2

，代入数据得，g=9.72m/s²．
（4）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，可能打点计时器与纸带间有摩擦，产生阻力，导致加速度减小．
故答案为：（1）C    （2）点迹清晰，打第一个点与打第二个点间的间隔接近二毫米的纸带．  
（3）9.72m/s²    （4）打点计时器与纸带间的摩擦

点评：解决本题的关键掌握该实验的原理，以及数据的处理方法，知道误差形成的原因．