题目内容
研究地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域都需要精确的重力加速度g值,其中测g的一种方案叫做“对称自由下落”.将真空长直管沿竖直方向放置,如图所示,小球自O点竖直向上抛出至落回O点所用时间为t1,在小球运动过程中先后两次经过比O点高h的p点所用时间为t2,试求(1)实验地的重力加速度g;
(2)小球抛出的初速度大小.
【答案】分析:(1)本题考查了竖直上抛运动的对称性,物体做竖直上抛时其上升到最高点所用时间和落回所用时间相等,整个过程为匀变速运动,可以看作先向上的匀减速运动,然后向下的自由落体运动两部分组成.
(2)物体上升到最高点过程为初速度为v的匀减速运动,因此根据v=gt可以求出小球初速度大小.
解答:解:(1)小球从O点上升到最大高度过程中:
①
小球从P的上升的最大高度:
②
依据题意:h1-h2=h ③
联立①②③解得:
故当地的重力加速度为:
(2)设小球的初速度为v,则有:
故小球抛出的初速度大小为
点评:分析物体运行形式,根据运动特点,然后选择相应的规律求解是解决运动问题的基本思路,要在学习中不断培养解题思路.
(2)物体上升到最高点过程为初速度为v的匀减速运动,因此根据v=gt可以求出小球初速度大小.
解答:解:(1)小球从O点上升到最大高度过程中:
①
小球从P的上升的最大高度:
②
依据题意:h1-h2=h ③
联立①②③解得:
故当地的重力加速度为:
(2)设小球的初速度为v,则有:
故小球抛出的初速度大小为
点评:分析物体运行形式,根据运动特点,然后选择相应的规律求解是解决运动问题的基本思路,要在学习中不断培养解题思路.
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