Question

(9分)某同學在研究性學習中充分利用打點計時器針對自由落體運動進行了如下三個問題的深入研究：

(1)當地的重力加速度是多少？

(2)如何測定物體下落過程中某一位置的速度？

(3)下落過程中機械能是否守恒？

此同學依據這些問題設計了如下實驗方案：

如圖9甲所示，將打點計時器(頻率為f)固定在鐵架臺上，先打開電源而后釋放重物，重物帶動紙帶從靜止開始下落，打出幾條紙帶并在其中選出一條比較理想的紙帶如圖乙所示．在紙帶上取出若干計數點，其中每兩個計數點之間有四個點未畫出．

圖9

①（2分）所需器材有打點計時器(帶導線)、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需________(填字母代號)中的器材．

A．交流電源、天平及毫米刻度尺                B．交流電源、毫米刻度尺

C．交流電源、毫米刻度尺及砝碼                D．交流電源、天平及砝碼

②（2分）計算當地重力加速度g＝________.(用f、x₂、x₅表示)

③（3分）為了提高實驗的準確程度，該同學用圖象法剔除偶然誤差較大的數據，為使圖線的斜率等于重力加速度，除做v－t圖象外，還可作________圖象，其縱軸表示的是________，橫軸表示的是________．

④（2分）如圖乙所示，打計數點5時重物的速度v₅＝________.(用f、x₃、x₄、x₅表示)

 

Answer 1

（1）B（2）（3）

解析:（1）根據實驗的要求需要交流電源、毫米刻度尺，選項B正確；

(2)根據，得a=；

(3)   重物下落至某一位置速度的平方從計時起重物下落的高度的2倍；

（4）根據中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，有：，，，聯立解得：v₅=。