Question

12．某同學用圖1所示的裝置測定重力加速度，某次實驗得到的紙帶如圖2所示，已知打點計時器的打點頻率為50Hz．根據圖中信息回答以下問題：
（1）實驗時紙帶的乙端應和重物相連接（選填“甲”或“乙”）；
（2）紙帶上1至9點為連續打出的9個點，由紙帶上所給數據可測得重力加速度為9.40 m/s²；
（3）若當地的重力加速度實際值為9.8m/s²，請分析實驗測量值與當地重力加速度的實際值存在差異的主要原因紙帶與打點計時器之間有摩擦；或紙帶上的數據讀數有誤差或有阻力．

Answer 1

分析 （1）紙帶與重物相連的那端最先打點，故點的分布比較密集些；
（2）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．
（3）由于實驗過程中重物受到空氣阻力和限位孔與紙帶間的摩擦阻力等作用，所求加速度的值偏小．

解答 解：（1）紙帶與重物相連的那端最先打點，故點的分布比較密集些，所以重物連接在紙帶的乙端．
（2）相鄰時間間隔為：T=0.02s，因此根據逐差法有：s₆-s₁=5aT²，因此有：
a=$\frac{{s}_{6}-{s}_{1}}{5{T}^{2}}$=$\frac{0.0392-0.0204}{5×0.0{2}^{2}}$=9.40m/s²；
（3）由于實驗過程中重物受到空氣阻力和限位孔與紙帶間的摩擦阻力等作用，所求加速度的值偏小，還有紙帶上的數據讀數有誤差也會對實驗結果造成影響．
故答案為：（1）乙（2）9.40；（3）紙帶與打點計時器之間有摩擦；或紙帶上的數據讀數有誤差 或有阻力．

點評 本題是利用自由落體運動測定重力加速度．注意打點計時器的使用方法，能熟練根據勻變速直線運動的公式求解速度和加速度等物理量，要知道實驗過程中重物受到空氣阻力和限位孔與紙帶間的摩擦阻力等作用對實驗結果的影響．