Question

(9分)某同学在研究性学习中充分利用打点计时器针对自由落体运动进行了如下三个问题的深入研究：

(1)当地的重力加速度是多少？

(2)如何测定物体下落过程中某一位置的速度？

(3)下落过程中机械能是否守恒？

此同学依据这些问题设计了如下实验方案：

如图9甲所示，将打点计时器(频率为f)固定在铁架台上，先打开电源而后释放重物，重物带动纸带从静止开始下落，打出几条纸带并在其中选出一条比较理想的纸带如图乙所示．在纸带上取出若干计数点，其中每两个计数点之间有四个点未画出．

图9

①（2分）所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需________(填字母代号)中的器材．

A．交流电源、天平及毫米刻度尺                 B．交流电源、毫米刻度尺

C．交流电源、毫米刻度尺及砝码                 D．交流电源、天平及砝码

②（2分）计算当地重力加速度g＝________.(用f、x₂、x₅表示)

③（3分）为了提高实验的准确程度，该同学用图象法剔除偶然误差较大的数据，为使图线的斜率等于重力加速度，除做v－t图象外，还可作________图象，其纵轴表示的是________，横轴表示的是________．

④（2分）如图乙所示，打计数点5时重物的速度v₅＝________.(用f、x₃、x₄、x₅表示)

Answer

（1）B（2）（3）

【解析】（1）根据实验的要求需要交流电源、毫米刻度尺，选项B正确；

(2)根据，得a=；

(3)   重物下落至某一位置速度的平方从计时起重物下落的高度的2倍；

（4）根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，有：，，，联立解得：v5=。