Question

【題目】某同學使用打點計時器測量當地的重力加速度。

（1）請完成以下主要實驗步驟：按圖（a）安裝實驗器材并連接電源；豎直提起系有重物的紙帶，使重物________（填“靠近”或“遠離”）計時器下端；________________，________________，使重物自由下落；關閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復實驗。

（2）圖（b）和（c）是實驗獲得的兩條紙帶，應選取______（填“b”或“c”）來計算重力加速度。在實驗操作和數據處理都正確的情況下，得到的結果仍小于當地重力加速度，主要原因是空氣阻力和_____________________________。

Answer 1

【答案】（1）靠近 先通電源 再釋放紙帶 （2）b 紙帶與打點計時器間的阻力

【解析】（1）由實驗裝置示意圖可知，需要通過打點計時器在紙帶上打下若干點，來研究重物的下落運動，因此開始時，重物要靠近打點計時器，以確保有限長度的紙帶能夠用來打點的有效部分足夠長，本實驗是通過自由落體運動來測量重力加速度，因此要讓紙帶上第一個打點對應的重物速度為0，所以需要先接通電源，再釋放紙帶。

（2）對照兩條紙帶發現，紙帶b點跡間隔逐漸變大，而紙帶c點跡間隔先逐漸變大后逐漸變小，說明c對應的重物運動先加速，后減速，與自由落體運動特征不符，因此應選用紙帶b，自由落體運動的前提是物體只在重力作用下所做的運動，而現實實驗中，重物在下落過程中還受到空氣阻力作用，以及紙帶在穿過打點計時器的過程中，受到摩擦阻力的作用。