Question

實驗室備有下列儀器

A.長度為1 m、最小刻度為毫米的刻度尺         B.長度為1 m、最小刻度為分米的刻度尺

C.秒表                                       D.打點計時器

E.低壓交流電源（50 Hz）                      F.低壓直流電源

G.天平

    為了測量重錘下落的加速度的數值，上述儀器中必須有的是__________（填字母代號），實驗是通過研究重錘做___________運動來測量重錘下落加速度的。

    把重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點計時器，當重錘自由下落時，打點計時器在紙帶上打出一系列的點。取連續清晰的7個點，用刻度尺測出第2、3、4、5、6、7各點與第1點的距離d如下表所示：

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

請用這些數據求出重力加速度的測量值：________________________________________。

Answer 1

解析：算出各點的速度，畫出速度圖象，由圖線的斜率可得重錘下落的加速度即重力加速度；或者由速度值求加速度，再取平均值；也可用逐差法直接求加速度，再取平均值。實驗時，上述儀器中必須有的是：低壓交流電源（50 Hz）和打點計時器（用來打點），以及長度為1 m、最小刻度為毫米的刻度尺（用來測量點跡之間的距離）。第1空內應填A、D、E。第2空內應填自由落體運動。

    我們用逐差法來求重力加速度的測量值：根據表中的數據，可得紙帶上相鄰兩點間的距離依次為

    d₁＝6.0 cm, d₂＝12.5 cm－6.0 cm＝6.5 cm, d₃＝19.3 cm－12.5 cm＝6.8 cm, d₄＝26.5 cm－19.3 cm＝7.2 cm, d₅＝34.1 cm－26.5 cm＝7.6 cm, d₆＝42.1 cm－34.1 cm＝8.0 cm。

    可得重物下落的加速度為 a₁=cm/s²＝10 m/s²,

    a₂=cm/s²≈9.17 m/s², a₃=d₆-d₃3t²=8.0-6.83×0.02² cm/s²＝10 m/s²。

    從而，重力加速度的測量值為

    g= m/s²≈9.72 m/s²。

答案：ADE    自由落體    9.72