Question

4．利用自由落體運動可測量重力加速度．有兩組同學分別利用下面甲、乙兩種實驗裝置進行了實驗，其中乙圖中的M為可恢復簧片，M與觸頭接觸，開始實驗時需要手動敲擊M斷開電路，使電磁鐵失去磁性釋放第一個小球，當前一個小球撞擊M時后一個小球被釋放．

①下列說法正確的有CD
A．兩種實驗都必須使用交流電源
B．甲實驗利用的是公式△x=gT²；乙實驗利用的是公式h=$\frac{1}{2}$gt²，所以都需要用秒表測量時間，用直尺測量距離
C．甲實驗要先接通電源，后釋放紙帶；乙實驗應在手動敲擊M的同時按下秒表開始計時
D．這兩個實驗裝置均可以用來驗證機械能守恒定律
②如圖丙是用甲實驗裝置進行實驗后選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0.02s打一次點，可以計算出重力加速度g=9.5m/s²（結果保留兩位有效數(shù)字）．
③用乙實驗裝置做實驗，測得小球下落的高度H=1.200m，10個小球下落的總時間t=5.0s． 可求出重力加速度g=9.6m/s²（結果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）首先要明確電路結構、實驗原理即可正確解答．
（2）利用的是公式△x=gT²計算重力加速度．
（3）根據(jù)自由落體運動規(guī)律h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$可以求出重力加速度大�。�

解答 解：①A、乙方案的電源目的使線圈產(chǎn)生磁性，因此使用的是直流電源，故A錯誤．
B、甲實驗中打出的紙帶上的點之間的時間不需要秒表測量，故B錯誤．
C、甲實驗要先接通電源，后釋放紙帶；乙實驗應在手動敲擊M的同時按下秒表開始計時，故C正確；
D、這兩個實驗裝置都是自由落體運動，只有重力做功，故均可以用來驗證機械能守恒定律，故D正確．
故答案為：CD．
②自由落體運動是勻變速運動，故根據(jù)△x=gT²得，g=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{0.2323-0.1920-0.1920+0.1555}{0.0{2}^{2}}$m/s²=9.5m/s²．
③一個小球下落的時間為：t=$\frac{{t}_{總}}{n}=\frac{5.0}{10}s=0.5s$，
根據(jù)自由落體運動規(guī)律h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$可得g=$\frac{2h}{{t}^{2}}$=$\frac{2×1.2}{0．{5}^{2}}$m/s²=9.6m/s²．
故答案為：①CD，②9.5，9.6．

點評 對于實驗問題一定要明確實驗原理，并且親自動手實驗，熟練應用所學基本規(guī)律解決實驗問題．