题目内容
20.利用自由落体法测重力加速度,实验装置如图所示.(1)实验操作步骤如下,请将步骤B补充完整
A.按实验要求安装好实验装置:
B.使重物靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器,接着先接通电源后释放纸带(填“先接通电源后释放纸带”或“向释放纸带后接通电源”),打点计时器在纸带上打下一系列的点;
C.图乙为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一个点,分别测出若干连接点A、B、C、…与O点之间的距离h1、h2、h3…
(2)已知打点计时器的打点周期为T,结合实验张所测得的h1、h2、h3,可得打B点时重物的速度大小为$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$,重力加速度的大小为$\frac{{h}_{3}+{h}_{1}-2{h}_{2}}{{T}^{2}}$,通常情况下测得值均小于当地的实际重力加速度的值,其原因是运动过程中存在阻力
分析 实验时,应先接通电源再释放纸带,重物靠近打点计时器.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度的大小.
解答 解:(1)为了有效地使用纸带,重物应靠近打点计时器,实验时先接通电源后释放纸带.
(2)B点的速度等于AC段的平均速度,则${v}_{B}=\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$.
根据$({h}_{3}-{h}_{2})-({h}_{2}-{h}_{1})=g{T}^{2}$得,g=$\frac{{h}_{3}+{h}_{1}-2{h}_{2}}{{T}^{2}}$.
通常情况下测得值均小于当地的实际重力加速度的值,其原因是运动过程中存在阻力.
故答案为:(1)靠近,先接通电源后释放纸带.(2)$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$,$\frac{{h}_{3}+{h}_{1}-2{h}_{2}}{{T}^{2}}$,运动过程中存在阻力.
点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动推论的运用.
练习册系列答案
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