Question

3．某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定重力加速度，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，頻率為50Hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔都為t．
（1）本實(shí)驗(yàn)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是AB（填器材前面的代號(hào)）
A、交流電源       B、刻度尺         C、天平（含砝碼）
（2）若使用s₁和s₃兩組數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算重力加速度，則表達(dá)式g=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{2{t}^{2}}$．
（3）已測(cè)得s₁=6.60cm，s₁=8.15cm，s₃=9.72cm，已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度大小約9.8m/s²，由此可推算出所選相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔t=0.04s，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度為9.75m/s²（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定需要的器材．
（2）根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出重力加速度．
（3）根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，根據(jù)該推論求出實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度．

解答 解：（1）測(cè)定重力加速度，不需要測(cè)量物體的質(zhì)量，則不需要天平，因?yàn)樾枰�打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，則需要交流電源，需要刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，
故選：AB．
（2）根據(jù)${s}_{3}-{s}_{1}=2g{t}^{2}$得重力加速度g=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{2{t}^{2}}$．
（3）根據(jù)${s}_{3}-{s}_{1}=2g{t}^{2}$得：t=$\sqrt{\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{2g}}=\sqrt{\frac{（9.72-6.60）×1{0}^{-2}}{2×9.8}}$≈0.04s．
根據(jù)${s}_{3}-{s}_{1}=2g{t}^{2}$得：g=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{2{t}^{2}}=\frac{（9.72-6.60）×1{0}^{-2}}{2×0.0{4}^{2}}=9.75m/{s}^{2}$．
故答案為：（1）AB；（2）$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{2{t}^{2}}$；（3）0.04，9.75．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．