Question

4．某同學用如圖1所示的裝置測定當地的重力加速度：
①打出的紙帶如圖2所示，實驗時紙帶的甲端是和重物相連接的 （填“甲”或“乙”）；

②紙帶上1 至9 各點為計時點，由紙帶所示數據算出當地的重力加速度為9.50m/s²；
③經查資料，得知當地的重力加速度真實數值是9.8m/s²，與該同學的測量值有差異，請任意寫出一個產生差異的原因紙帶受到摩擦阻力和空氣阻力．

Answer 1

分析 ①根據相等時間內的位移逐漸增大，確定紙帶哪一端與重物相連接．
②根據連續相等時間內的位移之差是一恒量求出加速度．
③根據實驗中物體受到的外力進行分析，明確產生誤差的基本原因．

解答 解：①因為重物下落的過程中速度越來越大，相等時間內的位移越來越大，可知紙帶的甲端應和重物相連接．
②根據x23-x78=5gT2得：g=$\frac{{x}_{23}-{x}_{78}}{5{T}^{2}}$=$\frac{3.92-2.02}{5×0.0{2}^{2}}$×10^-2=9.50m/s²．
③當地的重力加速度數值為9.8m/s²，測出的重力加速度小于當地的重力加速度，可能的原因是有摩擦阻力和空氣阻力的影響．
故答案為：（1）甲，（2）9.50m/s²，（3）有摩擦阻力和空氣阻力的影響．

點評 本題用紙帶驗證機械能守恒定律的實驗，注意解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，以及知道實驗誤差的來源．