Question

一位同學在實驗室用打點計時器研究物體作自由落體運動的實驗，有下列器材可供選擇：
鐵架臺、電火花打點計時器及碳粉、紙帶若干、220V交流電源、天平、秒表
（1）其中不必要的兩種器材是：

天平、秒表

，缺少的一種器材是：

刻度尺

．
（2）得到一段紙帶，間隔一個點選取計數點A、B、C，如圖示；測得AB=7.65cm，BC=9.21cm已知交流電頻率是50Hz，則打B點時物體的瞬時速度為

2.11

m/s．
實驗測出的重力加速度是

9.75

m/s²．（小數點后保留兩位數字）

Answer 1

分析：（1）從實驗目的、實驗原理角度出發得到待測量，確定實驗器材；
（2）根據勻變速直線運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解B點速度；
（3）根據推論式△x=aT²求解重力加速度．

解答：解：（1）實驗要測量重力加速度，根據公式△x=aT²，需要刻度尺測量位移；
故不需要天平、秒表，缺少刻度尺；
（2）勻變速直線運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故B點速度等于AC段平均速度，故
vB=

AC

2T

=

(7.65+9.21)×0.01m

2×0.04s

=2.11m/s
（3）根據推論式△x=aT²，重力加速度為：
g=

BC-AB

T2

=

(9.21-7.65)×.01m

(0.04s)2

=9.75m/s2
故答案為：（1）天平、秒表；（2）刻度尺；（3）2.11，9.75．

點評：本題關鍵是明確實驗原理，會結合運動學公式求解加速度和瞬時速度，不難．