题目内容
【题目】意大利著名物理学家伽利略开科学实验之先河,奠定了现代物理学的基础.图示是他做了上百次的铜球沿斜面运动的实验示意图.关于该实验,下列说法中正确的是( )
A. 它是伽利略研究牛顿第一定律的实验
B. 它是伽利略研究自由落体运动的实验
C. 伽利略设想,图中斜面的倾角越接近90°,小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动
D. 伽利略认为,若发现斜面上的小球都做匀加速直线运动,则自由落体运动也是匀加速直线运动
【答案】BCD
【解析】伽利略在研究力与运动的关系时也设计了一个理想斜面实验,当时用的是两个斜面,即让小球从一个斜面静止释放,其将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到相同的高度,显然,这与本题所述实验不同,故A错误;本题实验是伽利略研究自由落体运动的实验,在本实验中,伽利略将实验和逻辑推理和谐地结合在一起,得出自由落体运动也是匀加速直线运动,故BCD正确。所以BCD正确,A错误。
【题目】(8分)某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;
④画出v-t图像
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v1,当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为 。(用v1、g和t表示)
(2)实验测得的数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h(cm) | 10.00 | 20.00 | 30.00 | 40.00 | 50.00 | 60.00 |
t(s) | 0.069 | 0.119 | 0.159 | 0.195 | 0.226 | 0.255 |
v(m/s) | 1.45 | 1.68 | 1.89 | 2.05 | 2.21 | 2.35 |
请在坐标纸上画出v-t图像。
(3)根据v-t图像,可以求得当地重力加速度g= m/s2,试管夹到光电门1
的距离约为 cm。(以上结果均保留两位有效数字)