Question

13．某同學(xué)用圖1所示裝置測定重力加速度（已知打點(diǎn)頻率為50Hz）．

（1）進(jìn)行實驗時正確的實驗步驟是BA
A．釋放紙帶                B．打開打點(diǎn)計時器
（2）打出的紙帶如圖2所示，可以判斷實驗時重物連接在紙帶的左端．（選填“左”或“右”）．
（3）已知紙帶上記錄的點(diǎn)為打點(diǎn)計時器打的點(diǎn)，打點(diǎn)計時器在打C點(diǎn)時物體的瞬時速度大小為1.17m/s，所測得的重力加速度大小為9.75m/s²．
（4）質(zhì)量m=100g重物拖著紙帶運(yùn)動時，在AE段重力做功為0.0938 J．

Answer 1

分析 （1）用打點(diǎn)計時器做實驗時，實驗步驟要求先接通電源，讓打點(diǎn)計時器正常工作后，釋放紙帶；
（2）紙帶與重物相連的那端最先打點(diǎn)，故點(diǎn)的分布比較密集些；
（3）求紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度可用與之前后相鄰的兩點(diǎn)間的平均速度來代替，求加速度可以用加速度的定義式$a=\frac{△v}{△t}$求解，也可以根據(jù)$a=\frac{△x}{{T}^{2}}$求解；
（4）由圖可知重力下降的高度，再由重力做功的公式可明確重力所做的功．

解答 解：（1）根據(jù)打點(diǎn)計時器的使用步驟，應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故順序為：BA；    
    （2）紙帶與重物相連的那端最先打點(diǎn)，故點(diǎn)的分布比較密集些，所以重物連接在紙帶的左端；
    （3）${v}_{c}=\overline{{v}_{AE}}=\frac{{x}_{OE}-{x}_{OA}}{{T}_{AE}}$=$\frac{0.1252-0.0314}{0.08}$m/s=1.17m/s
         $a=\frac{△x}{{T}^{2}}$=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{{{T}_{AC}}^{2}}$=9.75m/s²
    （4）AE段的距離為：h=12.52-3.14=9.38cm；
則重力做功W=mgh=0.1×10×0.0938=0.0938J；
故答案為：（1）BA （2）左 （3）1.17； 9.75（4）0.0938．

點(diǎn)評 本題是利用自由落體運(yùn)動測定重力加速度．注意打點(diǎn)計時器的使用方法，能熟練根據(jù)勻變速直線運(yùn)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(jié)果的影響．